O LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da NASA transmitiu duas vezes um pulso de laser para um retrorrefletor do tamanho de um biscoito a bordo do módulo de pouso SLIM da JAXA (Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial) na Lua e recebeu um sinal de retorno.

Quando a LRO passou 44 milhas acima do SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) durante duas órbitas sucessivas em 24 de maio de 2024, ela pingou o módulo de pouso com seu instrumento altímetro a laser, como havia feito oito vezes antes. Mas, nessas duas tentativas, o sinal ricocheteou de volta para o detector da LRO.

Esta foi uma conquista importante para a NASA porque o dispositivo não está em uma posição ideal. Retrorefletores são normalmente fixados no topo dos módulos de pouso, dando ao LRO uma faixa de ângulos de 120 graus para mirar ao enviar pulsos de laser para a localização aproximada de um retrorefletor. No entanto, o módulo de pouso SLIM havia se acomodado na superfície com seu topo voltado para o lado, limitando o alcance do LRO.

Para aumentar as chances de atingir seu alvo, a equipe do LRO trabalhou com a JAXA para determinar a localização e orientação exatas do SLIM. Então, os engenheiros da NASA previram quando a trajetória da órbita do LRO o levaria a coordenadas que lhe dariam a melhor chance de atingir o retrorrefletor do SLIM com os raios laser.

"O altímetro do LRO não foi construído para esse tipo de aplicação, então as chances de localizar um pequeno retrorefletor na superfície da lua já são baixas", disse Xiaoli Sun, que liderou a equipe que construiu o retrorefletor do SLIM no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, como parte de uma parceria entre a NASA e a JAXA.

"O fato de a equipe do LRO ter alcançado um retrorrefletor voltado para os lados, em vez de para o céu, mostra que esses pequenos dispositivos são incrivelmente resistentes", disse Sun.

O SLIM pousou na superfície lunar em 20 de janeiro. O retrorefletor que pegou carona com o módulo de pouso, chamado de Laser Retroreflector Array, é um dos seis que a NASA enviou à Lua a bordo de módulos de pouso privados e públicos, e o segundo a rebater o sinal para o altímetro do LRO.

A primeira vez que um feixe de laser foi transmitido do LRO para um retrorrefletor da NASA e vice-versa foi em 12 de dezembro de 2023, quando o LRO pingou o módulo de pouso Vikram da ISRO (Organização de Pesquisa Espacial Indiana). Desde então, o LRO trocou pings de laser com o Vikram mais três vezes.

O retrorrefletor da NASA tem oito prismas de cubo de canto de quartzo colocados em uma estrutura de alumínio em forma de domo com 2 polegadas de largura. Sem necessidade de energia ou manutenção, os retrorrefletores podem durar décadas na superfície da lua e, assim, fornecer faróis confiáveis para futuras missões.

Os retrorefletores poderiam guiar os astronautas da Artemis até a superfície no escuro, por exemplo, ou marcar a localização de espaçonaves já na superfície para ajudar os astronautas e espaçonaves não tripuladas a pousar perto delas.

O altímetro a laser da LRO, o único instrumento a laser orbitando a Lua por enquanto, foi projetado para mapear a topografia da Lua e preparar missões para a superfície — não para apontar a menos de 1/100 de grau de um retrorrefletor, que é o que os engenheiros da LRO estão tentando fazer com cada sinal.