La misión a la luna empieza a parecer ciencia espacial

“¿Estás emocionado?” Le pregunté a Victor Glover en septiembre de 2024 cuando estaba en los Países Bajos para una conferencia de astronautas. Más de un año antes, el ex piloto de combate estadounidense se enteró de que era uno de los cuatro astronautas de Artemis II, la primera misión lunar tripulada desde la era Apolo.

“Esta pregunta siempre es difícil para mí”, dijo con firmeza, “la respuesta honesta es: no, soy un profesional y el sentimiento general es ahora el enfoque necesario para esto. Todavía tenemos mucho por hacer. Faltan algunas semanas para el comienzo, entonces estoy emocionado”.

Esto es todo ahora. El gigantesco cohete lunar SLS ya se encuentra en la plataforma de lanzamiento 39B del Centro Espacial Kennedy en Florida. El coloso de 98 metros de altura no se lanzará hasta el 6 de febrero como muy pronto. Además del piloto Glover, también están en camino el comandante Reid Wiseman, Christina Koch y el canadiense Jeremy Hansen. Volarán alrededor de la Luna en la cápsula Orión y aterrizarán en el Atlántico después de un vuelo de diez días.

Es la primera vez en más de medio siglo que los astronautas visitan la Luna. En julio de 1969, el astronauta del Apolo 11, Neil Armstrong, dio los primeros pasos sobre la superficie de nuestro cuerpo celeste vecino, y en diciembre de 1972, Gene Cernan fue el duodécimo y último caminante lunar.

“Estamos haciendo muchas cosas por primera vez”, dice Glover. “La cápsula Orion nunca antes ha volado tripulada, los trajes espaciales son nuevos y probaremos la nave espacial exhaustivamente a lo largo del camino. Aún queda mucho por hacer”.

Una amplia curva alrededor de la luna.

“Me hubiera gustado venir”, dice medio en broma André Kuipers, el holandés que voló a la Estación Espacial Internacional en 2004 y 2011. “Me hubiera encantado ver toda la Tierra desde el espacio. Como en esta icónica fotografía de la salida de la Tierra del Apolo 8, con la Tierra azul contra el negro del universo”.

De hecho, el perfil de vuelo de la misión lunar Artemis II es similar al del primer vuelo lunar tripulado en 1968, cuando tres astronautas de la NASA volaron a la luna y la orbitaron diez veces a una altitud de 185 kilómetros.

Sólo que esta vez la cápsula Orión no entrará en órbita alrededor de la Luna. La nave espacial la rodea trazando una amplia curva, a unos 6.500 kilómetros de la superficie lunar. Los cuatro viajeros lunares sólo orbitan la luna una vez, una vez Sobrevuelo en la jerga espacial. La influencia que recibe su nave espacial del campo gravitacional de la Luna es suficiente para enviarla de regreso a la Tierra: una trayectoria de retorno libre.

De esta manera, los motores del cohete sólo tendrían que funcionar al salir, explica Glover. “Los primeros dos minutos y 20 segundos empujan la primera etapa del cohete y el refuerzo (los dos cohetes sólidos a cada lado del SLS) nos suben”. Una vez que los propulsores se agotan y desaparecen, la primera etapa permanece encendida durante otros seis minutos. “Y luego estamos en órbita alrededor de la Tierra”.

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Luego es el turno de la segunda etapa del cohete, la Etapa Interina de Propulsión Criogénica (ICPS), que lleva la misión a una órbita superior de 24 horas.

“Allí nos separamos del escenario ICPS, luego damos la vuelta y nos acercamos varias veces, luego nos alejamos nuevamente y realizamos algunas maniobras”, dice Glover, quien como piloto tiene la principal responsabilidad en esto. “Estos son ejercicios para descubrir exactamente cómo funcionan los controles de Orion, etc. cita dominar”. cita Es la aproximación y el acoplamiento de dos naves espaciales lo que será importante en vuelos posteriores de Artemis.

Después de estos ejercicios con los dedos inyección translunary pone a Artemis II en rumbo a la luna. Esto se hace encendiendo el motor del cohete del Módulo de Servicio Europeo (ESM), el módulo de soporte debajo de la cápsula Orion que proporciona no sólo propulsión, sino también controles, agua potable y de refrigeración, y electricidad. El módulo fue construido por Airbus por encargo de la Agencia Espacial Europea (ESA). Los cuatro módulos solares de siete metros de largo fueron fabricados por la filial Oegstgeest.

Mientras orbitan la luna, los astronautas pueden ver el cuerpo celeste a través de cuatro pequeñas ventanas en la cápsula Orión. “Tengo muchas ganas de ver las fotografías”, dice Kuipers, “también porque las cámaras son mucho mejores que en los años 60”.

Sólo en el camino de regreso, cerca de la tierra, se desconecta el módulo ESM. Luego, la cápsula Orión se lanza a la atmósfera a una velocidad récord de 40.000 kilómetros por hora. El escudo térmico en la parte inferior se pone al rojo vivo para proteger el resto de la cápsula y a los que están dentro.

Fue este escudo térmico el que causó problemas en la primera misión Artemis en 2022 sin astronautas a bordo. El escudo consta de bloques de resina epoxi de un centímetro de espesor en una matriz de sílice. A medida que desciende, el material alcanza unos 2.700 grados centígrados. El escudo térmico tuvo que absorber este calor quemando y desconchando uniformemente, pero al regresar se descubrió que se habían caído trozos localmente grandes, probablemente porque se habían formado y acumulado gases calientes en el escudo térmico. En 2003, el transbordador espacial Columbia con siete astronautas a bordo se estrelló mientras regresaba a la Tierra debido a un escudo térmico dañado, algo que la dirección de la NASA podría haber sabido.

Mi vida, la vida de un astronauta, es una serie de periodos de descanso.

“Estamos trabajando en este tema”, dijo Glover en 2024, “y continuaremos trabajando en ello hasta que estemos realmente listos para volar. Lo más importante es que tenemos un equipo en el que podemos confiar”. Inicialmente hubo muchas críticas hacia la NASA porque los problemas con el escudo térmico no salieron a la luz hasta un año y medio después. A principios de enero, tras un discurso detallado, habló el nuevo director de la NASA, Jared Isaacman, que asumió el cargo en diciembre. revisar expresa su confianza en el escudo térmico. En los planes de vuelo, el ángulo de regreso de la cápsula Orion se modificó ligeramente para acortar la carga de calor.

¿Y qué pasa después del vuelo? “Calma”, dice Glover, “por fin. Mi vida, la vida de un astronauta, es una serie de calmas y tormentas, y eso hace que sea difícil predecir lo que harás dentro de unos meses. Pero también quiero ser un buen marido y padre, y ese momento llegará”.

Para todos sus colegas de vuelos espaciales de la NASA, la respuesta es más complicada. Esta misión es el segundo vuelo del programa lunar Artemis, que vuelve a ser estadounidense. Botas en la luna debe traer, esta vez con el objetivo final de una presencia tripulada permanente en forma de una base lunar.

Según los planes oficiales de la NASA, Artemis III, el primer alunizaje tripulado desde 1972, está previsto que se lance en 2028. Pero pocas personas creen que esta fecha sea factible.

Todo tiene que ver con la complicada logística. Para descender a la superficie cerca del polo sur de la Luna, la NASA ha encargado una versión de Starship, el cohete gigante reutilizable de la compañía espacial de Elon Musk, SpaceX. A pesar de once vuelos de prueba, cinco de los cuales tuvieron éxito, Starship aún no está listo para su uso. La versión HLS (que significa Human Landing System), de 52 metros de altura, que tiene que aterrizar de forma independiente y erguida en la luna, aún no se ha probado en gran medida.

El plan es lanzar la nave espacial HLS antes del lanzamiento tripulado y ponerla en una órbita lunar extendida. Sólo entonces los astronautas serán lanzados con la cápsula Orion, que tiene una cita realizado con HLS. El traslado de astronautas y el HLS descienden a la luna y aterrizan en posición vertical. Debido a que el cohete está tan alto, los astronautas y su equipo deben descender a la superficie lunar en un ascensor. “Creo que es un concepto extraño, una especie de cohete de Tintín”, dice Kuipers. “¿Cómo se puede garantizar un aterrizaje estable en la Luna con un aparato tan largo? Este ascensor también me parece poco práctico.”

Además, después de su puesta en órbita, el HLS debe repostarse con oxígeno líquido y metano antes de poder seguir funcionando. Este reabastecimiento de combustible requiere más de diez vuelos de una variante cisterna del Starship, que también debe desarrollarse. “Nunca antes se había repostado combustible con líquidos tan fríos en el espacio”, afirma Kuipers. “Creo que esto podría ser mucho más fácil”.

China tiene un plan y trabaja continuamente en él. Sinceramente, no creo que la NASA, y por tanto nosotros, vayamos a estar por delante de ellos.

Originalmente el plan era aún más complicado. La NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la japonesa JAXA están trabajando en Lunar Gateway, una pequeña estación espacial que se colocará en una órbita elíptica alrededor de la Luna. Los astronautas se acoplarían a Orión y permanecerían allí durante varias semanas. Para descender a la Luna, HLS también atracaría en el Gateway. Varios módulos para Gateway todavía están en desarrollo, incluso en Europa, pero su uso se ha pospuesto hasta Artemis IV y vuelos posteriores, a los que también volarían europeos.

Sin embargo, la programación de estos vuelos es menos clara. La atención se centra claramente en el alunizaje, con el que Estados Unidos quiere estar un paso por delante de su rival China. El país anunció que enviaría astronautas chinos a la superficie lunar a más tardar en 2030. Con un sector espacial en rápido crecimiento y una larga serie de aterrizajes lunares no tripulados exitosos como parte del programa Chang’e, China parece estar bien posicionada para esto. El plan de aterrizaje lunar de China, que es más similar al enfoque Apolo de la NASA, también es más simple. “China tiene un plan y trabaja continuamente en él. Sinceramente, no creo que la NASA, y por tanto nosotros, se les adelante”, afirma Kuipers.

No se trata sólo de una cuestión de prestigio como en los años 1960, sino también estratégica. Kuipers: “Vamos a la Luna para realizar investigaciones científicas, pero también es una preparación para el viaje tripulado a Marte. Y quién sabe, tal vez algún día extraigamos minerales allí”.

Esto no parece muy práctico por el momento: la extracción de metales de tierras raras, por ejemplo, será extremadamente más cara que en la Tierra. Otro posible mineral es el agua, necesaria para las bases tripuladas y también como materia prima para el combustible para cohetes. Kuipers: “Ahora se puede decir: eso no es posible o es demasiado caro, pero estamos hablando de diez o quizá cien años en el futuro. Eso es algo a largo plazo”.

Pero antes de eso es necesario establecer y proteger su presencia, se dice, aunque en los tratados espaciales se acuerda expresamente que nadie puede poseer partes de los cuerpos celestes. Una base espacial es un primer paso, las exigencias sobre el medio ambiente son un segundo. Kuipers: “El imperialismo ha vuelto al poder, no me sorprendería que Estados Unidos o China dijeran un día: la luna ahora es nuestra”.

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