Un nuevo cráter en la Luna — Planetarium María Reiche
Animación comparativa de imágenes orbitales mostrando la aparición de un nuevo cráter en la superficie lunar.
Créditos sugeridos: NASA/GSFC/Arizona State University (LROC).
Un nuevo cráter en la Luna: la superficie que cambia a “escala humana”
Cartilla educativa para estudiantes y público general — Planetarium María Reiche / Instituto Peruano de Astronomía.
1 ¿Qué se descubrió?
El análisis comparativo de imágenes de la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)
permitió detectar un nuevo cráter de impacto que no existía en fotografías anteriores.
Tipo de hallazgo: cráter reciente identificado por imágenes antes/después.
Rastro visual: eyección clara y rayos brillantes sobre el regolito.
2 ¿Dónde ocurrió el impacto?
El nuevo cráter se ubica en una zona de la cara visible cercana al cráter Römer,
en un paisaje de antiguos impactos y llanuras basálticas.
En divulgación, ubicar el fenómeno dentro de un “entorno” lunar conocido ayuda a conectar
escalas: desde grandes cráteres históricos hasta impactos pequeños y recientes.
3 ¿Cómo se detecta un cráter “recién nacido”?
La clave es el análisis temporal: comparar imágenes del mismo lugar tomadas en años distintos.
Si un cráter aparece de pronto, el impacto ocurrió entre ambas fechas.
Imagen A: superficie sin el cráter.
Imagen B: aparece una cavidad con eyección destacada.
Conclusión: impacto reciente en el intervalo observado.
4 ¿Por qué los rayos se ven tan brillantes?
El impacto excavó material fresco del subsuelo y lo depositó alrededor del cráter.
Ese material refleja mejor la luz solar que el suelo “maduro”.
Con el tiempo, la radiación solar y los microimpactos oscurecen estas eyecciones
por meteorización espacial.
5 La Luna sigue recibiendo impactos
La Luna no es un mundo “congelado” en el pasado.
Aunque los grandes eventos de formación de cuencas ocurrieron hace miles de millones de años,
los impactos pequeños continúan hoy.
Valor científico: estimar tasas actuales de impacto.
Valor educativo: mostrar que la geología lunar es activa a su escala.
6 Importancia para futuras misiones
En el contexto del retorno humano a la Luna, entender la frecuencia y los efectos de impactos recientes
ayuda a mejorar mapas de seguridad para módulos de aterrizaje, rovers y posibles zonas de base.
Selección de sitios con menor riesgo relativo.
Modelos de degradación del terreno.
Planificación de infraestructura y escudos pasivos.
7 ¿Puede verse algo así desde la Tierra?
Un cráter pequeño es imposible de resolver desde telescopios terrestres comunes,
pero sí se han registrado destellos de impactos en la parte nocturna de la Luna.
Estos registros, combinados con imágenes orbitales posteriores, permiten relacionar el “flash”
con un nuevo cráter.
8 Recuadro de imágenes
Figura 1. Nuevo cráter reciente identificado gracias a imágenes de alta resolución.
La eyección clara indica material fresco excavado del regolito.
Créditos sugeridos: NASA/GSFC/Arizona State University (LROC).Figura 2. Vista técnica complementaria del evento.
Útil para explicar el método de detección “antes y después” y la morfología del impacto.
Créditos sugeridos: NASA/GSFC/Arizona State University (LROC).Figura 3. Imagen de contexto regional para ubicar el nuevo cráter
en proximidad del cráter Römer y su entorno geológico.
Créditos: según la fuente original de la imagen de referencia / adaptación educativa Planetarium.Figura 4. Esquema didáctico del proceso de impacto:
excavación, eyección del material y formación de rayos brillantes.
Créditos: imagen educativa de referencia / uso divulgativo.
9 Preguntas para pensar
¿Por qué la Luna preserva mejor los cráteres que la Tierra?
¿Qué nos dicen los rayos brillantes sobre la “edad” de un impacto?
¿Cómo se puede estimar la tasa actual de impactos con catálogos orbitales?
¿Qué medidas de seguridad imaginarias propondrías para una base lunar?
Respuestas guía para docentes / facilitadores
La Luna casi no tiene atmósfera ni agua líquida estable; hay muy poca erosión activa.
Los rayos brillantes indican material fresco; se oscurecen con la meteorización espacial.
Comparar imágenes en series temporales permite contar cráteres nuevos por área y tiempo.
Escudos pasivos, selección de sitios, monitoreo orbital y diseño redundante de hábitats.
10 Glosario breve
Regolito: capa de polvo y fragmentos rocosos que cubre la superficie lunar.
Eyección: material expulsado durante un impacto.
Meteorización espacial: alteración del suelo por radiación solar y microimpactos.
Análisis temporal: comparación de imágenes del mismo sitio en momentos distintos.
11 Lecturas recomendadas
Henarejos, P. (2025). Un nouveau cratère sur la Lune. Ciel & Espace.
Acceso
LROC Team. (2025). A New Freckle on the Face of the Moon. LROC/ASU.
Acceso
NASA. (s. f.). Lunar Reconnaissance Orbiter. Página de misión.
Acceso
Barthélemy d´Ans (c) 2025 - Instituto Peruano de Astronomía / Planetarium María Reiche
Secuencia de Saturno entre 2020 y 2025: los anillos pasan de muy abiertos (arriba) a casi invisibles (abajo)
al verse casi exactamente de canto.
Imagen: Natan Fontes / NASA APOD (29 abril 2025).
Saturno casi sin anillos en el 2025
Por Barthélemy d’Ans – Planetarium María Reiche & Instituto Peruano de Astronomía (IPA)
1.Un gigante “desnudo”
Cuando pensamos en Saturno, casi siempre lo imaginamos con sus grandes anillos abiertos,
como en los libros de texto. Por eso, la imagen de arriba resulta tan sorprendente: en el panel inferior,
los anillos parecen haberse esfumado y Saturno se ve casi como una esfera lisa.
No es un truco de Photoshop, sino un fenómeno real que ocurre periódicamente. En 2025,
la geometría entre la órbita de Saturno y la de la Tierra hace que veamos el sistema de anillos
casi exactamente de canto, de modo que su brillo disminuye y parecen desaparecer.
La secuencia, captada desde Brasilia y seleccionada como
Astronomy Picture of the Day por la NASA, resume seis años de cambios (2020–2025) en la inclinación
aparente de los anillos. Arriba, Saturno luce sus anillos abiertos; abajo, en 2025, nos muestra
el aspecto de un Saturno casi sin anillos.
2.¿A dónde se van los anillos?
La respuesta corta: a ningún lado. Los anillos siguen allí, pero los vemos de perfil.
Saturno está inclinado unos 26,7° respecto al plano de su órbita, algo parecido a lo que ocurre
con la inclinación de la Tierra y nuestras estaciones. A medida que Saturno avanza en su órbita de
29,5 años, nosotros vamos cambiando el ángulo desde el cual miramos sus anillos:
Durante parte del ciclo, vemos el sistema de anillos muy abierto, brillante y espectacular.
Con los años, el ángulo se va cerrando y los anillos se ven más estrechos.
Cada 13–16 años aproximadamente, la Tierra cruza el plano de los anillos y los vemos casi
exactamente de canto: ahí es cuando parecen “desaparecer”.
Si bien los anillos tienen un diámetro de unos 280 000 km, el grosor típico de los anillos es de apenas
unas decenas a centenares de metros. Su perfil es tan fino que, vistos de canto, reflejan
muy poca luz hacia nosotros, y dejan de destacar frente al disco del planeta.
A más largo plazo, los científicos han descubierto que los anillos sufren un lento proceso de
“lluvia de anillos”: partículas de hielo y polvo van cayendo sobre la atmósfera de Saturno.
En unos cientos de millones de años, el sistema de anillos podría adelgazar aún más… pero eso es
otro tipo de desaparición, mucho más lenta que la ilusión óptica de 2025.
3.2025: año de cruce del plano de los anillos
En marzo de 2025 la Tierra pasó prácticamente por el
plano ecuatorial de Saturno, que es el mismo plano donde se encuentran los anillos.
Desde nuestra perspectiva, los anillos quedaron exactamente de perfil, en lo que se conoce
como un “cruce del plano de los anillos” o ring plane crossing.
Hubo un detalle poco afortunado: en esas fechas Saturno estaba angularmente muy cerca del Sol en el cielo,
de modo que el momento exacto del cruce no pudo observarse con telescopios desde Tierra.
Sin embargo, a partir de abril y hacia finales de año, el planeta fue reapareciendo en el cielo,
ya con los anillos extremadamente finos a la vista.
Hacia noviembre de 2025, los anillos alcanzan su mínimo ángulo visible para esta temporada:
siguen presentes, pero como una delgadísima línea que corta el disco del planeta. Es la ocasión ideal
para mostrar a estudiantes y público general un Saturno casi “desnudo”, y explicar la
geometría detrás del fenómeno.
4.La imagen de Natan Fontes (APOD 29 abril 2025)
La fotografía principal de esta cartilla es obra del astrofotógrafo brasileño Natan Fontes,
y fue seleccionada el 29 de abril de 2025 como
Astronomy Picture of the Day (APOD) de la NASA.
La composición muestra seis apariciones de Saturno, año por año, desde 2020 hasta principios de 2025.
En cada panel, el planeta fue captado con un telescopio de aficionado de alta calidad y una cámara planetaria,
bajo buenas condiciones de estabilidad atmosférica.
La secuencia permite ver, de arriba hacia abajo:
Saturno en 2020, con los anillos muy abiertos y brillantes.
Una progresiva “desapareción” del sistema de anillos a lo largo de 2021–2023.
En 2024, los anillos ya son bastante estrechos, anunciando el cruce de plano.
En 2025, el anillo se reduce prácticamente a una línea, dando lugar a la ilusión
de un Saturno sin anillos.
Es un ejemplo excelente de cómo la astrofotografía amateur puede documentar fenómenos
de largo plazo que antes estaban reservados a grandes observatorios.
Crédito recomendado si utilizas la imagen de APOD:
Imagen: Natan Fontes / NASA Astronomy Picture of the Day (29 abril 2025).
5.Geometría del cruce del plano de los anillos
Para quienes quieran ir un poco más allá, vale la pena mirar la geometría del sistema:
Los anillos de Saturno están en el plano ecuatorial del planeta.
El eje de rotación de Saturno está inclinado ~26,7° respecto al plano de su órbita
alrededor del Sol. Esa es la razón por la cual el planeta tiene estaciones, al igual que la Tierra.
A medida que Saturno recorre su órbita de 29,5 años, nosotros desde la Tierra lo vemos
unas veces “desde arriba”, otras “desde abajo” y, dos veces por vuelta, casi exactamente
desde el plano de sus anillos.
Desde nuestra perspectiva, la inclinación aparente de los anillos oscila entre ~+27° y −27°.
El cruce por 0° marca el momento en que los anillos se alinean de canto y su brillo aparente se desploma.
Durante un cruce de plano, los astrónomos profesionales aprovechan para estudiar mejor
las lunas pequeñas y débiles de Saturno, que normalmente quedan escondidas por el resplandor
de los anillos. De hecho, varios satélites fueron descubiertos durante cruces de plano anteriores.
6.Rincón para astrofotógrafos
Observar un Saturno casi sin anillos es una oportunidad poco frecuente para telescopios de
aficionado, sobre todo en el hemisferio sur.
¿Qué necesitas?
Telescopio de 80–150 mm de apertura (o mayor) con buena colimación.
Con 100–150× ya se aprecia el disco planetario y la finísima línea del anillo.
Cielos relativamente estables (buen “seeing”) son más críticos que la oscuridad total,
porque se trata de detalles finos en el disco del planeta.
Un ocular de mediano a alto aumento (6–10 mm en un f/10 típico) o, para fotografía,
una cámara planetaria con barlow 2×–3×.
¿Qué se puede esperar ver?
Cerca de la fecha de mínimo ángulo (finales de 2025), los anillos se ven como
una delgada línea oscura y clara atravesando el planeta.
La sombra de los anillos proyectada sobre el hemisferio de Saturno también se afina
y forma una banda sutil, muy elegante.
La ausencia del brillo habitual de los anillos permite apreciar mejor las
bandas atmosféricas del planeta y algunas de sus lunas brillantes.
En latitudes peruanas, Saturno se ve relativamente bajo sobre el horizonte en esta época, así que conviene
observarlo cuando esté más alto en el cielo para minimizar la turbulencia atmosférica.
7.Para seguir explorando
Algunas referencias recomendadas (en inglés) para profundizar en el Saturno “sin anillos” de 2025:
NASA / APOD – Saturn's Rings Appear to Disappear (29 abril 2025), con la imagen de Natan Fontes.
Artículos de divulgación sobre el ring plane crossing de marzo y noviembre de 2025 en
revistas y portales como Universe Today, Sky & Telescope y Space.com.
Material educativo de NASA y ESA sobre la estructura, origen y evolución de los anillos de Saturno
y el fenómeno de la “lluvia de anillos” (ring rain).
¿Cuánto duraba un viaje a la Luna en la época de las misiones Apollo? — Planetarium
Banner. Despegue del cohete Saturn V hacia la Luna
Crédito: NASA
Planetarium María Reiche — Viajes a la Luna en la era Apollo
¿Cuánto duraba un viaje a la Luna en la época de las misiones Apollo?
Hoy damos por hecho que “ir a la Luna” dura unos tres días, pero esa cifra tiene detrás
trayectorias cuidadosamente calculadas, límites de combustible y mucha ingeniería. Esta
cartilla resume cuánto tardaban realmente las misiones Apollo en ir y volver, qué fases
tenía el viaje y cómo se compara con otras misiones lunares.
Ir a la Luna no es instantáneo: la escala de tiempo real
Cuando pensamos en la Luna, puede parecer “cerca”: la luz tarda apenas
1,3 segundos en llegar desde allí hasta nuestros ojos. Sin embargo,
para una nave tripulada como las del programa Apollo, el viaje
era mucho más lento:
El trayecto típico desde el despegue hasta la
órbita lunar tomaba alrededor de
3 días (unas 72–80 horas).
Desde el despegue en la Tierra hasta el alunizaje en la superficie
podían pasar unos 4 días.
El viaje de regreso también duraba unos 3 días, de la Luna a la Tierra.
En conjunto, una misión típica Apollo (ida, estancia en la Luna y regreso) duraba
aproximadamente entre 8 y 12 días, según el perfil de misión.
El tiempo de viaje no depende solo de “la velocidad del cohete”, sino de la
trayectoria orbital elegida y del equilibrio entre seguridad,
combustible y objetivos científicos.
2
Etapas de un viaje Apollo: de la plataforma a la órbita lunar
Aunque desde la Tierra vemos “un lanzamiento y ya”, el viaje Apollo a la Luna tenía
varias fases encadenadas:
Lanzamiento y órbita de aparcamiento: el cohete Saturn V ponía
la nave en una órbita baja alrededor de la Tierra, unos 12 minutos
después del despegue.
Inyección translunar (TLI): uno o dos giros después, la tercera
etapa del cohete se encendía de nuevo para dar el empujón que enviaba la nave en
una órbita elíptica que interceptaría la órbita de la Luna. Esto ocurría
aproximadamente a las 2–3 horas de vuelo.
Crucero translunar: la nave pasaba unas
70–80 horas “de viaje” entre la Tierra y la Luna, realizando
pequeñas correcciones de trayectoria, observaciones científicas y emisiones de TV.
Inserción en órbita lunar (LOI): ya cerca de la Luna, el motor
principal se encendía de nuevo para frenar y quedar capturado en
órbita alrededor de nuestro satélite.
Solo después de estar en órbita lunar, el módulo lunar podía separarse para descender
y alunizar. Es decir, el “viaje” a la Luna no terminaba en la órbita,
sino cuando la tripulación tocaba realmente el suelo selenita.
3
Ejemplo emblemático: el tiempo de viaje de Apollo 11
La misión Apollo 11 es la más famosa, por ser la primera en lograr
el alunizaje tripulado en julio de 1969. Su cronograma ilustra bien los tiempos
típicos de un viaje a la Luna:
Despegue: 16 de julio de 1969, 13:32 UTC, desde Cabo Kennedy
(hoy Cabo Cañaveral), Florida.
Inyección translunar (TLI): unas 2 horas y 44 minutos después
del lanzamiento, la tercera etapa del Saturn V envió a la nave en trayectoria
hacia la Luna.
Inserción en órbita lunar (LOI): aproximadamente
76 horas después del despegue, el motor del módulo de servicio
frenó la nave para entrar en órbita alrededor de la Luna.
Alunizaje: el módulo lunar Eagle se separó y aterrizó
en el Mar de la Tranquilidad el 20 de julio de 1969, unas
102–103 horas después del despegue: alrededor de
4,3 días de viaje.
Tras unas horas en la superficie, la tripulación despegó, se reunió con el módulo
de mando en órbita y regresó a la Tierra, amerizando el
24 de julio de 1969. La misión completa duró algo más de
8 días.
Para el público se resumía como “tres días de ida, un día en la Luna, tres días
de vuelta”, pero detrás de esa simplificación había muchas maniobras orbitales
cuidadosamente planificadas.
4
¿Todos los Apollo tardaban lo mismo? Rango de tiempos
No todas las misiones Apollo siguieron exactamente el mismo cronograma. El tiempo
de viaje dependía, entre otras cosas, de la distancia Tierra–Luna
en ese momento y de pequeños ajustes en la trayectoria:
Apollo 8 (primer vuelo tripulado alrededor de la Luna) tardó
unas 69 horas desde el lanzamiento hasta entrar en órbita lunar.
Apollo 11, como vimos, necesitó alrededor de
76 horas para llegar a la órbita lunar.
Apollo 17 (la última misión lunar, en 1972) siguió una
trayectoria algo más “lenta”, con unas 86 horas hasta llegar
a la Luna.
En resumen, podemos decir que las misiones Apollo tardaban típicamente entre
3 y 3,5 días en llegar a la Luna, midiendo desde el lanzamiento
hasta la entrada en órbita lunar.
En libros y documentales se suele redondear a “tres días”, pero los valores reales
variaban unas horas de una misión a otra.
5
¿Y la vuelta? El viaje de regreso a la Tierra
El regreso seguía un esquema similar al viaje de ida, pero
en sentido inverso:
La nave encendía su motor para realizar la
inyección transterrestre, saliendo de la órbita lunar en una
trayectoria que interceptaría la Tierra.
Seguían de nuevo unos 3 días de crucero atravesando el
espacio cislunar, con correcciones de rumbo y observaciones científicas.
Ya cerca de la Tierra, la tripulación se concentraba en la
reentrada atmosférica: separación del módulo de servicio,
orientación correcta del escudo térmico y amerizaje en el océano.
En Apollo 11, por ejemplo, la salida de la órbita lunar se
produjo el 22 de julio y el amerizaje el 24 de julio: unos
2,5–3 días de vuelo de regreso.
El viaje de vuelta era tan delicado como el de ida: cualquier error en la
trayectoria podía hacer que la nave entrara demasiado “empinada” (y sufriera
una reentrada muy violenta) o demasiado “plana” (rebotando en la atmósfera).
6
¿Por qué no ir más rápido? Órbitas, combustible y seguridad
Podríamos preguntarnos: si los cohetes eran tan potentes,
¿por qué no llegar a la Luna en un día? La respuesta está
en la mecánica orbital:
La trayectoria más eficiente en combustible es una
órbita de transferencia (parecida a una transferencia de Hohmann),
que naturalmente tarda varios días en pasar de la órbita terrestre a la lunar.
Si queremos acortar el tiempo de viaje, necesitamos
mucha más energía, es decir, más combustible y cohetes aún
más grandes, lo que encarece y complica la misión.
Además, los ingenieros debían respetar ventanas de lanzamiento muy precisas,
en las que la trayectoria se encontrara con la Luna en el punto justo.
El compromiso elegido para Apollo fue un perfil de misión que combinaba:
tiempos razonables (unos tres días), consumo de combustible
aceptable y márgenes de seguridad adecuados para la tripulación.
En otras palabras, las misiones Apollo estaban diseñadas para ser
lo bastante rápidas para no alargar innecesariamente el viaje,
pero no tan rápidas como para exigir cohetes imposibles.
7
¿Qué hacían los astronautas durante esos tres días?
El crucero translunar no era “tiempo muerto”. Durante esas
70–80 horas, la tripulación:
Realizaba controles de sistemas: combustible, electricidad,
comunicaciones, navegación.
Efectuaba correcciones de trayectoria con pequeños encendidos
de los motores de control.
Tomaba fotografías de la Tierra y de la Luna, e incluso
observaciones científicas del viento solar o de la radiación.
Preparaba las listas de chequeo para la inserción en órbita
lunar y, en su caso, para el descenso del módulo lunar.
Comía, dormía y seguía un horario de rutina diaria para
mantener la salud física y mental.
En varias misiones, la tripulación también hizo transmisiones de TV
hacia la Tierra, mostrando cómo era la vida a bordo durante estos días de viaje.
8
Comparaciones: Apollo, sondas automáticas y misiones actuales
No todos los viajes a la Luna duran lo mismo, incluso usando tecnologías modernas:
Algunas sondas automáticas han tardado solo unas
decenas de horas en pasar a la distancia de la órbita lunar,
porque no necesitan reentrar en la Tierra ni llevar tripulación.
Otras misiones no tripuladas usan trayectorias de baja energía,
aprovechando la gravedad de la Tierra y la Luna; pueden tardar
semanas o incluso meses, pero ahorran combustible.
La misión Artemis I, por ejemplo, probó la nave Orion en 2022
en una órbita distante alrededor de la Luna, con una duración total de
25,5 días de vuelo desde el lanzamiento hasta el regreso.
En este contexto, los viajes Apollo siguen siendo un buen punto de
referencia: unos 3 días para ir, unos 3 días para volver y menos de
dos semanas de misión en total.
Comparar distintos tiempos de viaje ayuda a entender que la misma
distancia puede recorrerse con estrategias muy diferentes, según
la misión y la tecnología disponible.
9
Preguntas para pensar y debatir
Para el aula, clubes de ciencias o visitas al planetario
Si pudieras diseñar tu propia misión a la Luna, ¿preferirías un viaje
más corto y costoso o más largo y eficiente
en combustible? ¿Por qué?
¿Crees que para la tripulación es mejor un viaje “rápido pero intenso” o uno
“más largo pero tranquilo”? ¿Qué factores humanos entran en juego?
¿Por qué los astronautas no viajan en línea recta hacia la Luna, sino en una
órbita elíptica? ¿Qué papel juegan la gravedad y la
velocidad de escape?
Imagina una misión futura con motores mucho más potentes que los actuales:
¿qué ventajas tendría llegar en menos de un día? ¿Qué nuevos riesgos podrían
aparecer?
¿Cómo cambiaría la planificación de una misión lunar si el viaje de ida y
vuelta durara solo horas en lugar de días?
Guía orientativa para docentes / facilitadores (clic para desplegar)
Estas sugerencias no son respuestas únicas, sino puntos de apoyo para orientar
el debate y proyectos de investigación en grupo.
Pregunta 1 — Coste vs. velocidad
Relacionar el tiempo de viaje con el consumo de combustible:
llegar más rápido suele significar gastar más energía.
Introducir el concepto de optimización en ingeniería:
encontrar el equilibrio entre coste, tiempo y seguridad.
Pregunta 2 — Factores humanos
Hablar de fatiga de la tripulación, estrés, aislamiento
y necesidad de una rutina cotidiana durante varios días.
Comparar con expediciones polares o travesías marítimas largas.
Pregunta 3 — Órbitas y líneas rectas
Usar dibujos sencillos para mostrar que la Luna se mueve mientras la nave
viaja, por lo que hay que “apuntar a donde estará”, no a donde la vemos.
Introducir la idea de órbita de transferencia como camino
“curvo pero óptimo”.
Pregunta 4 — Nuevas tecnologías
Pedir al grupo que imagine motores nucleares, vela solar o propulsión iónica,
y cómo cambiarían los tiempos de viaje.
Discutir nuevos riesgos (mayor energía en caso de fallo, complejidad técnica,
protección frente a radiación).
Pregunta 5 — Escalas de tiempo
Comparar el tiempo de viaje a la Luna con otros trayectos: un vuelo
intercontinental, un viaje en barco, una vuelta al mundo.
Proponer como actividad el diseño de una línea de tiempo
de la misión, desde el despegue hasta el amerizaje.
Como proyecto, se puede pedir a los estudiantes que construyan una infografía
o maqueta con las fases del viaje y los tiempos aproximados
de cada una (lanzamiento, órbita terrestre, crucero translunar, órbita lunar,
alunizaje, regreso).
10
Mini glosario del viaje Tierra–Luna
Saturn V: cohete gigante de tres etapas usado en las misiones
Apollo para enviar naves tripuladas a la órbita de la Tierra y, luego, hacia la Luna.
TLI (Trans-Lunar Injection): maniobra en la que la tercera etapa
del cohete aumenta la velocidad de la nave para sacarla de la órbita terrestre y
ponerla en trayectoria hacia la Luna.
LOI (Lunar Orbit Insertion): encendido del motor cerca de la Luna
para frenar la nave y capturarla en órbita lunar.
Crucero translunar: fase del viaje entre la órbita terrestre y la
órbita lunar, que dura típicamente unos tres días.
Trayectoria de transferencia: órbita elíptica que conecta dos
órbitas circulares (por ejemplo, la de la Tierra y la de la Luna) usando la menor
cantidad posible de combustible.
Amerizaje: regreso de la cápsula a la Tierra mediante reentrada
atmosférica y caída controlada en el océano.
Recuadro de imágenes
Fases y tiempos del viaje Apollo a la Luna
Figura 1. Perfil simplificado de una misión Apollo: órbita de aparcamiento
alrededor de la Tierra, inyección translunar, crucero de varios días, inserción en órbita lunar,
descenso y ascenso del módulo lunar, y retorno a la Tierra. Permite visualizar en qué momentos
se concentran las horas de viaje.
Crédito: imagen obtenida en la web https://luminarc.su/res/whatsapp-2025.html.Figura 2. La Tierra vista por una tripulación Apollo durante el crucero
translunar. En estos tres días de viaje, el planeta se va encogiendo en la ventanilla mientras
la nave recorre centenares de miles de kilómetros hacia la órbita lunar.
Crédito: NASA / Project Apollo Archive / edición y rotulado: Planetarium María Reiche – Instituto Peruano de Astronomía.Figura 3. Cápsula de mando de una misión Apollo flotando en el océano tras
el amerizaje. El viaje completo, desde el despegue hasta el regreso seguro a la Tierra, suma
del orden de 8 a 12 días según la misión, cerrando el ciclo temporal del “viaje a la Luna”.
Crédito: NASA / adaptación y rotulado: Barthélemy d´Ans (c) 2025 – Planetarium María Reiche / Instituto Peruano de Astronomía.
Ref
Referencias y lecturas recomendadas
Para docentes, estudiantes avanzados o lectoras/es que deseen profundizar en los
perfiles de misión y tiempos de viaje Tierra–Luna.
Planetarium — Calculadora de empuje para misiones lunares (v1.2)
Planetarium María Reiche · Instituto Peruano de Astronomía
Calculadora de empuje para misiones lunares (v1.2)
Imagina que quieres repetir la hazaña del Apollo 11: ¿qué tan potente tendría que ser la primera etapa de tu cohete y cuánto tardaría tu misión en llegar a la Luna?
Herramienta educativa inspirada en el Saturn V del Apollo 11. No usar para diseño real de lanzadores.
1. Calculadora interactiva
La “carga útil” aquí es todo lo que está por encima de la primera etapa: etapas superiores + nave + adaptación, es decir, la masa que la primera etapa debe levantar.
Resultados y comparación con el Saturn V (Apollo 11)
Modelo físicamente posible (cohete de una etapa ideal).
a) Resumen de la etapa modelada
Masa sobre la primera etapa
–
Entrada: carga útil + etapas superiores
Masa total al despegue (m₀)
–
Primera etapa + todo lo que levanta
Masa de la etapa (seca + propelente)
–
Solo la primera etapa
Masa de propelente
–
Fracción de propelente de la etapa
Masa estructural (seca)
–
Tanques, motores, estructura
Δv modelado
–
Según ecuación de cohetes
Razón de masas m₀ / m_f
–
Cuánto se “adelgaza” la etapa al vaciar combustible
Fracción de carga útil
–
carga útil / masa total
Fracción de propelente
–
propelente / masa total
Fracción estructural
–
masa seca / masa total
b) Empuje requerido de la primera etapa
Empuje total requerido
–
–
Empuje por motor
–
Dividiendo entre el número de motores
c) Comparación con el Saturn V (Apollo 11)
Empuje vs Saturn V
–
Saturn V: ~35.1 MN al despegue
Masa al despegue vs Saturn V
–
Saturn V: ~2950 t de masa total
Carga útil vs Saturn V (LEO)
–
Saturn V: ~118 t a órbita baja
d) Paso a paso y fórmulas (cartilla desplegable)
Ver explicación detallada del modelo
▼
1. Ecuación de cohetes de Tsiolkovski
El corazón del modelo es la ecuación de cohetes ideal:
Δv = Isp · g₀ · ln(m₀ / m_f)
Δv: incremento de velocidad ideal que da la etapa.
Isp: impulso específico del motor (segundos).
g₀: gravedad estándar (~9.81 m/s²).
m₀: masa total al inicio del quemado (cohete lleno).
m_f: masa al final del quemado (sin propelente, pero con estructura y carga útil).
2. Fracciones de masa en la etapa
Definimos:
mpayload: masa sobre la primera etapa (etapas superiores + nave).
mstage: masa total de la primera etapa (estructura + propelente).
3. Modo básico: reconstruir la etapa a partir del Δv
En el modo básico eliges Δv objetivo, Isp y fracción estructural.
Primero se calcula la razón de masas:
R = m₀ / m_f = exp(Δv / (Isp · g₀))
Después, usando la fracción estructural, se despeja la masa de la etapa que hace compatible ese Δv con la carga:
mstage = mpayload · (R − 1) / (1 − R · fs)
A partir de ahí se calculan mprop, mstruct y la masa total m₀.
4. Modo avanzado: partir de las masas reales del cohete
En el modo avanzado fijas directamente la masa total al despegue m₀ y la
masa sobre la primera etapa. Con la fracción estructural se separa la etapa en
estructura y propelente:
Con estos valores se vuelve a aplicar Tsiolkovski para obtener el Δv real que da esa etapa.
5. Empuje requerido a partir de T/W
La relación empuje/peso al despegue se define como:
T/W = F / (m₀ · g₀)
De modo que el empuje total requerido es:
F = (T/W) · m₀ · g₀
Y si hay N motores en la primera etapa, el empuje por motor es:
Fmotor = F / N
6. Comparación con el Saturn V del Apollo 11
Finalmente, la calculadora compara tu cohete idealizado con las cifras del Saturn V:
Empuje de despegue ~35.1 MN.
Masa al despegue ~2 950 t.
Carga útil a órbita baja ~118 t.
Así puedes ver si tu diseño “se parece” al vector que llevó a la primera misión tripulada a la superficie de la Luna.
e) ¿Cuánto tardaría en llegar a la Luna?
Tiempo de viaje (aprox.)
–
Se asume una distancia efectiva y una velocidad media de crucero.
2. ¿Qué simplificaciones hace esta calculadora?
• Se asume un cohete de una sola etapa “equivalente” que representa el efecto combinado de la primera etapa real y parte de la contribución de las etapas superiores.
• Se ignoran arrastre aerodinámico, pérdidas por gravedad detalladas, variación de empuje con la altitud y complejidades como la aceleración no constante.
• El modelo es, por tanto, orden-de-magnitud: sirve para comparar familias de misiones, ver qué parámetros importan más y relacionar “intuición de cohete” con el caso histórico del Saturn V del Apollo 11.
3. El Saturn V del Apollo 11 como referencia
• El Saturn V era un lanzador de tres etapas, con primera etapa S-IC (5 motores F-1 con LOX/RP-1) que generaba alrededor de 35 mega-newtons de empuje al despegue y una masa total cercana a las 3 000 toneladas.
• Su capacidad de carga útil a órbita baja estaba en el rango de ~110–120 toneladas (dependiendo de la definición), y podía enviar del orden de 40 t hacia la Luna.
• La misión Apollo 11 (1969) fue la primera en llevar humanos a la superficie lunar. Ajustando los parámetros por defecto de la calculadora puedes situarte en el mismo orden de magnitud que el Saturn V y explorar “qué pasaría si” cambiamos tecnología, fracciones estructurales o cargas útiles.
4. Uso didáctico sugerido
Explorar cómo cambia el empuje requerido si aumentas la masa a levantar pero mantienes el Δv.
Comparar diferentes tecnologías de motores cambiando el Isp (ej. kerolox vs. hidrógeno líquido).
Mostrar la importancia de la fracción estructural: etapas más “ligeras” permiten mayores Δv o menores masas totales.
Usar el modo avanzado para analizar “cohetes históricos”: introduce m₀ e Isp aproximados y compara con el Saturn V.
Relacionar el bloque de tiempo de viaje con las cronologías reales de las misiones Apollo (~3 días a la Luna).
Autoría y derechos de la cartilla/calculadora: Barthélemy d´Ans (c) 2025 – Instituto Peruano de Astronomía / Planetarium María Reiche.
Referencia (APA) sugerida para esta calculadora: d’Ans, B. (2025). Calculadora de empuje de primera etapa para misiones lunares (v1.2) [Aplicación web]. Instituto Peruano de Astronomía & Planetarium María Reiche.
