Ilustración artística de Orion sobrevolando la Luna con la Tierra sobre el horizonte. Crédito: NASA/Liam Yanulis.
En 2022 se cumple medio siglo desde que en 1972 el astronauta Eugene Cernan fuera el último ser humano en dejar sus huellas marcadas en la Luna y mucho ha cambiado desde entonces.
Ese año fue lanzada la primera calculadora portátil; hoy llevamos más poder de cómputo en nuestro bolsillo que el que guió exitosamente a los astronautas de las misiones Apollo hacia la Luna y de regreso.
Ahora, por fin, la humanidad está a punto de abandonar la órbita terrestre baja (LEO) nuevamente. Solo dos docenas de astronautas han logrado esa hazaña hasta ahora, todos ellos hombres blancos. Pronto, la primera astronauta y el primer astronauta de piel oscura se unirán a la lista de caminantes lunares. Todo gracias al programa Artemis; el plan de la NASA para explorar más que nunca antes la superficie lunar. Para 2025 podríamos ver astronautas caminar en el polvo lunar una vez más, con la mejora de los videos granulados en blanco y negro que nos trae el progreso tecnológico de 50 años. Toda una nueva generación podría verse como viajeros espaciales incipientes, inspirados a soñar en grande.
Pero lograr esto requiere un sistema de lanzamiento completamente nuevo y un poco de práctica primero.
Space Launch System
Ilustración artística del Space Launch System (SLS) con la configuración Block 1 que enviará astronautas en las misiones Artemis. Crédito: NASA/MSFC.
Marzo de 2022 verá el lanzamiento de Artemis I en un vuelo de prueba no tripulado. Será el uso inaugural del Sistema de Lanzamiento Espacial (Space Launch System, SLS) de la NASA. Es un cohete que enviará el nuevo Vehículo Multi-Propósito de la Tripulación de Orion (Orion Multi-Purpose Crew Vehicle, MPCV) en un viaje de 380.000 km de largo a la Luna. Si todo va según el plan, será seguido por una misión tripulada –Artemis II– en 2024 que probará todo en la órbita terrestre, preparando todo para que la histórica tripulación de Artemis III aterrice en el polo sur lunar y pase una semana allí en 2025.
Incluso sin tripulación, Artemis I romperá récords. Según la NASA, “Orion se mantendrá en el espacio más tiempo que cualquier otra nave de astronautas lo ha hecho sin acoplarse a la estación espacial y regresará a casa más rápido y caliente que nunca antes”. Pero primero tiene que dejar la Tierra.
Dos enormes propulsores y una etapa central llenada con 3.332 litros de propelente impulsarán el cohete a través de la atmósfera de la Tierra. Una vez en el espacio, los propulsores serán desechados y la etapa central se separará de la nave Orion sobre ella. Orion orbitará el planeta mientras despliega sus paneles solares. Finalmente, la Etapa de Propulsión Criogénica Intermedia (Interim Cryogenic Propulsion Stage, ICPS) se encenderá para sacar a Orion de la órbita y enviarla en su camino hacia la Luna.
Apilando el cohete
Antes que pueda ser lanzado, las partes del cohete y la nave deben ser ensambladas.
Una vez que el ICPS ha sido descartado tiene otro trabajo: desplegar una serie de pequeños satélites que han sido cargados durante el viaje. Estos incluyen a BioSentinel, una misión que llevará muestras de levadura más allá de LEO. La idea es estudiar los niveles de radiación y su efecto en organismos vivos, lo que proporcionará información clave para mantener a los astronautas seguros cuando vuelen en Artemis III.
Configuración Block 1 del Space Launch System (SLS) que será usada en la misión Artemis I. Crédito: NASA/MSFC.
Después de la separación de ICPS, Orion será propulsado y alimentado por el Módulo de Servicio Europeo construido por la Agencia Espacial Europea (ESA). “El Módulo de Servicio también proporcionará consumibles para una tripulación futura, incluyendo agua y oxígeno”, dice Phillippe Berthe, director del proyecto de coordinación del módulo.
Artemis I puede no tener una tripulación humana a bordo, pero el asiento del comandante estará ocupado por un maniquí vestido con el Sistema de Supervivencia de la Tripulación de Orion (Orion Crew Survival System); un traje especial diseñado para ayudar a proteger contra la radiación. Los dos sensores de radiación monitorearán los niveles de radiación.
El maniquí estará atado, pero el ambiente ingrávido también necesita pruebas. Así que se enviará un “indicador de gravedad cero” en forma de un peluche de Snoopy vestido con un icónico traje naranja de la NASA. El personaje tiene una larga relación con la exploración lunar; la tripulación del Apollo 10 usó su nombre para apodar su módulo lunar.
Entonces, ¿cómo se compara el nuevo módulo de servicio con los módulos lunares que enviaron los astronautas de Apollo a la Luna? “La propulsión es prácticamente la misma, es muy similar a la era de Apollo”, indica Berthe. Sin embargo, medio siglo de progreso tecnológico ha traído otros avances. “Ha habido enormes mejoras en los paneles solares”, dice Berthe. Así que allí es donde la nave obtendrá la mayor parte de su energía.
“El poder de computación es otra mejora importante”, dice Berthe. Los astronautas de Apollo volaron a la Luna con menos poder de cómputo que el que hoy tiene un smartphone. Eso significó muchas tareas manuales para la tripulación. Esta vez, los poderosos computadores de la nave pueden hacer la mayoría del trabajo pesado. “Ahora podemos programar operaciones mucho más complejas. La tripulación no necesita intervenir directamente en cada detalle”, dice Berthe.
El plan de vuelo de Artemis I
Ilustración artística de Orion en órbita retrógrada distante alrededor de la Luna. Crédito: NASA/Liam Yanulis.
Artemis I volará durante unos 26 a 42 días. Tardará 1 o 2 semanas en llegar a la Luna, donde bajará cerca de la superficie lunar y usará el golpe gravitacional que recibe para entrar a una “órbita retrógrada distante”. Retrógrada significa que orbitará la Luna en dirección opuesta a la dirección en que la Luna gira. Se mantendrá en esta órbita por entre 6 y 19 días. Luego volverá a acercarse a la Luna para otra asistencia gravitacional que impulse su viaje de vuelta a la Tierra de 9 a 19 días.
Este proyecto ha sido un trabajo de amor para Berthe, quien ha participado en este por casi dos décadas y ha visto muchos obstáculos ir y venir. “Uno de los mayores desafíos ha sido mantener el apoyo durante cuatro administraciones”, dice. Los presidentes Bush, Obama, Trump y Biden han buscado dar su toque y decidir si ir a la Luna o Marte. El cronograma también se ha movido, desde un aterrizaje en 2028, a 2024 y ahora 2025. “La misión ha cambiado muchas veces”, dice Berthe.
Además de la política llegó la pandemia de coronavirus, aunque Berthe dice que esta no tuvo un impacto tan grande como él temía. “Fue difícil para las personas cruzar las fronteras internacionales”, dice. Para un enorme proyecto de múltiples agencias como este, “de alguna manera nos retrasó”.
También hay muchos detractores; aquellos que afirman que enviar humanos de vuelta a la Luna es un desperdicio de tiempo, dinero y recursos. Ya lo hemos hecho, ¿por qué volver? Especialmente porque ya hemos enviado una flota de sondas robóticas a escanear la Luna desde la órbita y explorarla en la superficie. “Un astronauta hará en [una caminata de] seis horas lo que un robot puede hacer en seis meses”, dice Berthe. “Es más costoso, pero más eficiente”.
Ilustración artística de Gateway y la aproximación de una nave Orion. Crédito: NASA/Alberto Bertolin.
En última instancia también queremos más que solo visitas fugaces. “Queremos quedarnos permanentemente y construir algo sostenible en el largo plazo”, dice Berthe. Con este fin, un puesto de avanzada orbital llamado Gateway es una gran parte del programa Artemis. Piensa en esto como una Estación Espacial Internacional, pero orbitando la Luna. Un hogar considerablemente lejos de casa. Podría estar listo en noviembre de 2024 y se prevé que dure alrededor de 15 años.
La esperanza es que esté listo a tiempo para que la tripulación de Artemis III se acople. Mientras estén a bordo de Gateway, los astronautas permanecerán en el Puesto de Habitación y Logística (HALO). También hay puertos de acoplamiento adicionales para naves de carga que lleven suministros. Los astronautas pasarán luego al Sistema de Aterrizaje Humano Starship (HLS), un aterrizador lunar basado en la nave Starship de SpaceX. Sin embargo, si Gateway no está listo, la tripulación pasará directamente al HLS para aterrizar en el Campamento Base Artemis.
Inicialmente las estadías serán cortas y en gran parte dentro del módulo de aterrizaje, pero en última instancia la NASA quiere que los astronautas vivan en la superficie lunar por al menos un mes cada vez en alojamientos especialmente diseñados. En septiembre de 2021 la agencia hizo un llamado a las empresas para que presentaran sus propuestas para la próxima generación de trajes espaciales que los astronautas de Artemis usarán durante sus históricas caminatas lunares.
Después de Artemis I
Eventualmente el espacio entre la Tierra y la Luna podría estar repleto de naves de transporte de productos y astronautas yendo y viniendo. Jeff Bezos, el fundador de Amazon y CEO de la compañía de viaje espacial Blue Origin, ha sugerido que la Luna podría ser un lugar donde poner la industria pesada. La idea es liberar espacio vital en la Tierra y mover la infraestructura contaminante a un lugar donde ni siquiera haya atmósfera.
La Luna es también una escala para la exploración más profunda del Sistema Solar. El tamaño y escala del SLS muestran cuán duro tenemos que trabajar para escapar de las garras gravitacionales de la Tierra. La gravedad de la Luna, que es seis veces más débil que la nuestra, es considerablemente más fácil para despegar. También hay grandes cantidades de agua en la Luna. Como el agua es H2O, significa un abundante suministro de oxígeno. De hecho, solo la capa superior de la Luna tiene suficiente oxígeno para sustentar 8.000 millones de personas durante 100.000 años. El oxígeno líquido es también propelente de cohetes.
Ilustración artística de astronautas en el polo sur lunar. Crédito: NASA.
Esa es la razón por la que el Campamento Base Artemis estará en el polo sur de la Luna. Ya sabemos que allí hay mucha agua. Lunar Flashlight, una de las naves pequeñas que volará a bordo de Artemis I, orbitará la Luna y usará láseres infrarrojos sobre los cráteres que están permanentemente en sombras cerca de los polos lunares para revelar la cantidad y calidad del hielo de agua.
La luz solar en el polo sur también es favorable; está iluminado aproximadamente el 90% del tiempo, comparado con las dos semanas de luz seguidas por dos semanas de oscuridad en el resto de la Luna. Esas son buenas noticias para una colonia alimentada por paneles solares. La combinación de estos dos factores –agua y luz solar– puede conducir a un momento en que los cohetes puedan repostarse rutinariamente cerca del Campamento Base Artemis y despegar hacia lugares más lejanos como Marte y el cinturón de asteroides.
Jim Bridenstine, exadministrador de la NASA, ciertamente ve la exploración lunar como un paso clave en nuestro viaje hacia convertirnos en una especie interplanetaria. Él dijo que “necesitamos muchos años en órbita y en la superficie de la Luna para desarrollar confianza operativa para llevar a cabo trabajos a largo plazo y apoyar la vida lejos de la Tierra antes que podamos embarcarnos en la primera misión humana de varios años a Marte”.
Todo es parte de volver hacia de donde venimos. El hierro de tu sangre y el calcio de tus huesos fue forjado dentro de estrellas que los lanzaron por todo el universo cuando murieron. Eventualmente esos átomos se encontraron dentro de criaturas conscientes que soñaron con navegar entre las estrellas y construir cohetes del tamaño de catedrales para llevarlos allí. El lanzamiento de Artemis I puede ser solo un pequeño paso, pero también es uno importante. Los futuros historiadores podrían verlo como el momento en que la humanidad dio un gran salto en su regreso a la Luna, esta vez para siempre.
Fuente: Space.com
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