Un grupo de trabajo internacional de geodesia ha publicado la primera realización de un marco de referencia lunar estandarizado, un sistema de coordenadas común concebido para respaldar la posición, la navegación y la temporización de las naves espaciales que operan en torno a la Luna. El marco, designado ILuRF2026, combina tres efemérides lunares independientes mediante un método de ponderación adaptado de la navegación por satélite, y se describe en un artículo de actas publicado en arXiv el 30 de julio por Agnes Fienga, del Observatoire de la Cote d’Azur, en nombre del grupo de trabajo conjunto.
El artículo es el último paso de un esfuerzo que comenzó en 2022, cuando la Asociación Internacional de Geodesia y la Unión Astronómica Internacional crearon su grupo de trabajo conjunto sobre marcos de referencia lunares. La motivación es práctica: entre 6 y 10 misiones tripuladas a la Luna están previstas para los próximos años y, con la participación de múltiples agencias espaciales y empresas privadas, el grupo sostiene que las naves espaciales necesitan una definición común de dónde está la Luna, cómo está orientada y qué hora es allí. Desde 2025, la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior organiza un taller anual de posicionamiento, navegación y temporización cislunar para abordar el mismo problema.
El sistema, llamado Sistema Internacional de Referencia Lunar, sigue los criterios utilizados para los sistemas de referencia terrestres, adaptados a la Luna. Adopta el marco de ejes principales, definido por la diagonalización de la matriz de inercia de la Luna, en lugar del marco de la Tierra media, basado en la orientación promedio Tierra-Luna. El grupo de trabajo eligió el marco de ejes principales porque queda definido directamente por los ángulos de Euler de las efemérides lunares, mientras que el marco de la Tierra media requiere promediados adicionales que pueden dar lugar a interpretaciones erróneas. El marco corrotaciona con la Luna y está anclado a una Luna de referencia no distorsionada, un cuerpo idealizado no deformado al que las deformaciones de marea, rotacionales y elásticas se añaden como correcciones.
La realización del marco, ILuRF2026, se construye a partir de tres efemérides de última generación con precisión comparable: DE430, del JPL; INPOP21a, del IMCCE; y EPM2021, del Instituto Ruso de Astronomía Aplicada. En lugar de depender de un único proveedor, el grupo las combina con un estimador simplificado de componentes de varianza, un enfoque cercano al utilizado para combinar órbitas de navegación por satélite. Los pesos normalizados son 0,451 para EPM2021, 0,381 para INPOP21a y 0,168 para DE430. La combinación se materializa mediante las coordenadas de los retroreflectores de telemetría láser lunar relativas al centro de masa de la Luna, y se distribuyen series temporales del origen, la orientación y la escala de tiempo del marco, de 1970 a 2050, junto con software de interpolación.
Las incertidumbres internas del marco, calculadas como el error cuadrático medio ponderado de la combinación, son de 17,6 centímetros (6,9 pulgadas) entre 2010 y 2030, repartidas entre 15,3 centímetros (6,0 pulgadas) en el origen y 8,6 centímetros (3,4 pulgadas) en la orientación, y de 31,6 centímetros (12,4 pulgadas) en todo el período. Estos errores se deben principalmente a la distribución de los retroreflectores en el hemisferio norte y a la limitada geometría Tierra-Luna. El marco fue validado con datos de telemetría láser lunar mediante múltiples paquetes de software independientes, y sus residuos coinciden estrechamente con los de EPM2021, la efeméride que recibió el mayor peso.
Los parámetros de orientación y origen del marco, denominados LOOP, presentan diferencias respecto a las efemérides que los aportan de hasta 4 metros (13 pies) a lo largo de la trayectoria en el período de predicción, con diferencias transversales estables en torno a 1 metro (3,3 pies) y diferencias radiales a nivel de centímetro. El grupo también proporciona transformaciones de Helmert de 7 parámetros entre ILuRF2026 y otros marcos de referencia, incluidas las versiones de la Tierra media de efemérides más antiguas. Los errores entre marcos de ejes principales son de 2 a 3 centímetros (0,8 a 1,2 pulgadas), mientras que las transformaciones al marco de la Tierra media DE421 alcanzan los 10 centímetros (3,9 pulgadas) con la transformación completa de 7 parámetros y los 14 centímetros (5,5 pulgadas) con una versión reducida de 3 parámetros, razón por la que se recomienda la transformación completa.
Para la dimensión temporal, el grupo de trabajo se apoya en el Tiempo Coordinado Lunar, calculado con una biblioteca de Python de código abierto llamada TEMPUS. Las diferencias entre cálculos independientes del desfase del tiempo lunar son inferiores a 5 x 10^-17 en deriva y a 65 picosegundos en los residuos restantes, cifras menores que la estabilidad y la precisión actuales de los relojes. A lo largo de 25 años, la transformación temporal introduce una tendencia periódica de unos 2,7 milisegundos de arco en el ángulo de precesión y una deriva adicional de 0,032 milisegundos de arco por día en el ángulo de rotación.
ILuRF2026 se distribuye a través del sitio web provisional ilurs-6e772d.gitlab.io y del futuro sitio ilurf.gssc.esa.int, que el centro de apoyo a la navegación de la Agencia Espacial Europea prevé abrir en el otoño de 2026. Se ha propuesto que el marco pase a formar parte del Centro de Productos de la Rotación Terrestre y los Sistemas de Referencia Internacionales, con una aceptación comunicada en mayo de 2026, aunque los criterios de inclusión futuros, la cadencia de actualización y la gobernanza están aún por definir.
El grupo espera mejoras gracias a nuevas observaciones de la superficie lunar, en particular la estación NovaMoon de la Agencia Espacial Europea en las misiones Argonaut previstas para 2029, que añadirá interferometría de muy larga base, radiotranspondedores y dos relojes atómicos compactos junto a los retroreflectores. Una estación VLBI en el hemisferio sur se identifica como la vía más eficiente para abordar la limitación geométrica, con una mejora estimada del 75 por ciento en la definición de los parámetros LOOP. El artículo no establece cuándo se incorporarán esas mejoras al marco, ni cómo gestionará la gobernanza del centro de productos las futuras actualizaciones.
Traducido por Alessandra
Fuentes
1. Fienga, A., “The International Lunar Reference System,” arXiv:2607.27762: https://arxiv.org/abs/2607.27762
2. International Lunar Reference System ILuRS, ILuRF2026 delivery page: https://ilurs-6e772d.gitlab.io/ILuRS2026/ILuRF_2026.html