¿Veremos una misión a la cara oculta de la Luna dentro de diez años? Aunque el Programa Constelación para volver a nuestro satélite está muerto, la cápsula Orión sigue adelante con su particular odisea cual holandés errante del espacio. A principios de este año, la administración Obama decidió cancelar este proyecto como parte de las medidas que forman parte del nuevo rumbo de la NASA. No obstante, debido a las fuertes críticas que recibió esta postura, recientemente se ha decidido continuar con su desarrollo. En principio sólo serviría como vehículo de rescate de la ISS, pero aún permanece en pie la posibilidad de que pueda convertirse en uno de los futuros sistemas de transporte espacial tripulado de los EEUU.
Una Orión parte de la órbita baja hacia la Luna (Lockheed-Martin).
La compañía Lockheed-Martin, contratista principal de la nave, sigue proponiendo posibles aplicaciones para su vehículo. Lo último es esta sugerencia para enviar una Orión hacia la Luna. Bueno, en realidad, se trata del punto L2 del sistema Tierra-Luna, que no es lo mismo. Los puntos de Lagrange son aquellas zonas en el que el campo gravitatorio de dos cuerpos de masa muy diferente se compensa, permitiendo una órbita relativamente estable siempre y cuando la velocidad orbital sea la adecuada. Estos puntos son muy interesantes porque para viajar entre ellos se requiere muy poca energía, especialmente si se realizan maniobras de asistencia gravitatoria. Pero hay que tener cuidado a la hora de distinguir entre el punto L2 del sistema Tierra-Sol del L2 del sistema Tierra-Luna, ya que a menudo se confunden entre sí. El primero está situado a 1,5 millones de km de nuestro planeta y es un lugar idóneo para muchas misiones espaciales científicas, como los telescopios WMAP, Herschel o Planck. Por contra, el punto L2 del sistema Tierra-Luna se encuentra a 467000 km de la Tierra, unos 6500 km por detrás de la cara oculta de nuestro satélite. Para evitar confusiones, suele denominarse punto EML-2 (Earth-Moon L-2). Para optimizar la energía de la trayectoria, un viaje de ida hacia el EML-2 tendría una duración de una semana como mínimo.
Punto L2 del sistema Tierra-Sol (Wikipedia).
Puntos de Lagrange del sistema Tierra-Luna.
Maniobra para alcanzar el punto L2 desde LEO.
Una Orión tripulada podría viajar a este punto acoplándose a una etapa Centaur modificada lanzada por separado a bordo de otro cohete. Tras realizar una maniobra de asistencia gravitatoria con la Luna, alcanzaría el punto EML-2, donde se encendería el motor de la nave para entrar en una órbita de halo. ¿Y qué harían los astronautas allí? Pues podrían dirigir durante dos semanas (un día lunar) de forma remota un vehículo automático (rover) lanzado previamente. Al estar situada en una órbita de halo, la Orión estaría en contacto con la sonda y el control de la misión permanentemente. La misión duraría un mes, lo que permitiría probar sistemas de soporte vital en el espacio profundo de cara a una eventual visita a un asteroide cercano.
Una Orión en L2 podría controlar un rover en la cara oculta (Lockheed-Martin).
Una etapa Centaur criogénica con dos motores RL-10 (NASA).
Muy interesante, pero hay dos problemas. El primero es que la etapa Centaur actual es incapaz de mandar una Orión a la Luna. Para el encendido translunar (TLI) se requiere una Delta-V de 3500 m/s, mientras que la Centaur sólo puede proporcionar 2850 m/s. Es decir, necesitamos una versión mejorada de la Centaur, lo que resta interés a la propuesta. El segundo problema es que la Orión actual (con una masa de 21,3 toneladas) ha sido diseñada para misiones en órbita baja (LEO). Una Orión que viajase al punto EML-2 tendría que incluir un escudo térmico preparado para soportar una reentrada atmosférica a 11 km/s y sistemas de soporte vital avanzados, lo que implicaría más gastos y posiblemente limitar la tripulación a dos personas.
En definitiva, se trata de una misión sencilla de realizar -una vez que tengamos una Orión operativa, claro está-, pero en modo alguno «gratis». Por otro lado, aunque es cierto que el punto EML-2 se encuentra un 15% más lejos que la órbita lunar, no sé si la opinión pública se mostraría muy entusiasmada ante la reedición de esta especie de «Apolo 8 2.0». Pero, por supuesto, que conste que me presento como voluntario para ir en esta misión. ¿Alguien se anima?
Nave Orión.
Por un lado está bien esto de que el proyecto Orion no muera. Es la única manera de que la exploración tripulada del Espacio en los próximos 20 años no quede limitada a la PPTS (que ya veremos también cuándo acaba volando). Pero por otro lado, sigo pensando que la NASA no hace más que marear la perdiz. O se tiene una idea clara de lo que se quiere, o no se tiene. Y la NASA no la tiene. Así es imposible avanzar.
El modelo «una misión, un vuelo» típico de los americanos (y de los primeros tiempos de los rusos) ha demostrado ser mucho menos eficiente que el modelo «una misión, muchos vuelos» de las estaciones espaciales rusas, y hoy en día de la ISS, que cada vez va más camino de ser una estación rusa 😉
Con una base permanente en EML-2 sí que se podría optimizar el aprovechamiento de las misiones. La Orión (o la PPTS) se podrían convertir en simples «transbordadores» que llevasen a los cosmonautas hasta la estación. No hace falta algo tan grande como la ISS, simplemente un sitio donde tres o cuatro cosmonautas puedan vivir y trabajar, puesto que el núcleo de sus investigaciones no está en órbita, sino en lo que tienen debajo.
De este modo se realizaría una exploración de la Luna «full time», y en condiciones (los cosmonautas trabajarían mejor así que apretujados en la Orión). Los viajes tripulados serían los mismos (sólo habría que sumar los de las ATV y similares que llevasen el material), pero el aprovechamiento muchísimo mayor. Lo estamos viviendo estos años con la ISS; volver a las misiones de unos pocos días es un paso atrás, un resultado de la falta de interés para afrontar el coste inicial de la estación, un coste que a la larga se amortizaría mucho más. Por no querer gastar más dinero al principio, se acaba gastando mucho más al final, y sacando menos provecho.
A la larga, si además se envía un «alunizador», los cosmonautas podrían ir bajando a la Luna y luego volviendo a la base a voluntad. En un escenario adecuado, la base tendría acoplados al menos un par de alunizadores, de manera que si se tuviera algún problema al despegar con uno, el otro pudiera bajar a recogerlos. Eso sí sería una exploración de la Luna en condiciones. Lo otro es intentar buscarle una justificación al proyecto, porque por un lado no se lo quiere descartar (después de todo el dinero invertido y del negro futuro en caso de prescindir de él), pero por otro lado tampoco se sabe dónde meterlo.
Desde el punto de vista de una simple persona. Si el objetivo es operar un rover en la cara oculta de la luna, no es mas factible llevar un satelite como repetidor de comunicaciones al punto L2, y operarlo desde la tierra?.
Se nota que la NASA y la lockeed martín tienen muchas propuestas pero de esa forma no se llega a ningun.
Hola Daniel, en uno de tus Blogs recuerdo haber leído que Obama había «pedido» estudiar la posibilidad de desarrollar un cohete pesado (entiendo que los planos del Ares V están listos y tal vez esto sea una maniobra para que no cunda el pánico en NASA), pero, me pregunto si esto fuese un poquito al menos cierto ¿Obama podría darle curso al Ares V en un par de años? y de ser así ¿Ese es el obstáculo mayor para volver a la Luna?
Buena Entrada!
Saludos, Gaston
Comparto tu opinión six, una hermana gemela de la ISS seria una gran opción si queremos estudiar el espacio profundo y la Luna. Esta claro que la ISS al estar en nuestra orbita, no pude «crecer» a sus anchas tal y como podría hacerlo en un punto de Lagrange, pudiendo poseer módulos mas pesados, voluminosos y seria una base de operaciones excelente al estar tan cerca de nuestro satélite.
Cuando se habla de los viajes a Marte se toma muy en serio la masa de la nave, tal vez se ahorraría peso modificando la misión para que se encontrara el modulo de regreso con una estación en este punto, eliminando la necesidad de usar una nave con reentrada.
Six:
Una estación en EML-2 (o en orbita Lunar) estaría más expuesta a las emsiones solares que la ISS, para tenerla allí ¿no sería mejor en el subsuelo de la Luna?.
Six:
En cuanto a lo de los objetivos de la NASA, yo supongo que no hay nadien en la NASA que el objetivo primordiarl de este organismo es la exploración del espacio. El problema es la financiación. Para un programa de exploración hace falta mucho dinero y los políticos no están por la labor.
Luis RJ (anónimo anterior)
@Monsieur: menudo comentario, ¡esto es un post en toda regla! Estoy de acuerdo en que el problema es que la NASA no tiene ahora mismo ningún objetivo. La misión que hemos comentado aquí es una iniciativa de LM para sacar adelante la Orión, nada más. Ahora mismo no hay dinero para el desarrollo de un módulo lunar u otras infraestructuras relacionadas con un alunizaje.
@Gaston: el lanzador pesado todavía puede salir adelante, pero debemos olvidarnos del Ares V. Ahora mismo no hay dinero para volver a la superficie lunar. Así de simple.
@Luis: el problema es que poner una base en la Luna -quizás más interesante desde el punto de vista científico- requiere más energía. Dicho de otro modo: por cada kg que puedes poner en L2, sólo puedes colocar 600 g en la superficie (es una aproximación).
Saludos.
Como que el punto L2 esta detras de la luna!!???
Si es el pto donde las gravedades se cancelan, siempre deberia estar entre las dos masas no??
De otro modo cualquier cosa en la superficie lunar caeria hacia la tierra por estar antes del L2.
@Anónimo: Como bien comenta Daniel, el problema de la superficie es que es bastante más costoso ir y volver de allá, que del EML-2. Yo creo que es más óptimo ir observando desde la base en órbita, manejar el rover desde allí, y descender sólo cuando se encuentra algo realmente interesante.
Una pregunta Daniel: ¿Cuánto más costoso es alcanzar el EML-1? No sería más adecuado de cara a las comunicaciones con la Tierra? Porque cuando estás en el EML-2 supongo que te hará falta un satélite repetidor para que la señal «esquive» la Luna, ¿o estoy confundido?
ah, pues una estacion en un lagrange da buenas posibilidades, lo que te ahorras en combustible en la iss para el ajuste de orbita, lo inviertes en mandar material alli, daria como resultado una buena estacion polivalente, con opciones, muchas opciones para el futuro, las posibilidades son abrumadoras, a mi la idea me atrae.
Creo que existe la posibilidad que todo el programa espacial comercial de la NASA, quede cancelado por el congreso al hacer las leyes de appropiacion o de credito, para los fondos de los programas espaciales; con la idea que el subsidio a las empresas espaciales comerciales son costosas; la casa de los representantes dominados por los republicanos no le perdonaran al presidente democrata Obama la cancelación del constelación, y se la cobraran con los programas propuestos por Obama. Por lo tanto, creo que la antigua Orion ahora Vehiculo tripulado multiproposito, sea enviado a la ISS, en sustitucion de los futuros cancelados capsulas espaciales comerciales como Crew Dragon, Crew Cygnus, CT 100 o el propio Dream Chaser entro otros que se apunten.
@Daniel: excelente post, siempre dando la talla.
@Monsieur: me ha gustado tu exposición.
Lo malo de llegar hasta L2 es que necesitas un cohete adicional para llevar la Centaur que va a impulsar la cápsula fuera de LEO y una semanita de viaje.
En cambio a la ISS se va a palo seco y en un par de horitas a lo sumo.
De todas formas últimamente están apareciendo bastantes soluciones interesantes usando material en funcionamiento o en pruebas.
Veo propuestas lunares y marcianas tripuladas de todos los tipos y colores. Pero siguen siendo caras respecto a los presupuestos actuales. Los motores eléctricos están en fase de pruebas, pero necesitan 10 años. Lo más comparable que hemos tenido a «lo emocionante» de un programa tripulado han sido el Spirit y el Opportunity con sus aventuras por marte.
En un mes mandamos al primer humanoide a la ISS que se está convirtiendo por fin en el banco de pruebas y experimentos para el que fue diseñada. Y corre por ahí un «proyecto M» que es a los robots en la luna lo que los vuelos por la órbita lunar del programa apollo. Sin cohetes pesados y con tecnología actual.
El proyecto tripulado expuesto, no tiene sentido. Si el fin es poner un rover en la cara oculta, lo controlas por satélite. Y si el fin son programas mayores, con los presupuestos actuales ni de coña.
En 10 años se ha creado a Asimo que empieza a desenvolverse por el mundo, y si el proyecto M con un evolucionado Robonaut 2 se lleva a cabo, la exploración con robots va a pisar muy fuerte frente a los proyectos tripulados.
Es posible que la exploración espacial de superficie empezara a dar un cambio con el pequeño Sojourner en los 90′.
Tenemos tres cuellos de botella, la gravedad terrestre, el soporte vital en el espacio y el presupuesto espacial.
Quizás en las condiciones actuales toca apañarse con el presupuesto que hay, tratar de innovar y recuperar el interés. Los viajes tripulados llegarán, pero faltan 10 años. ¿Durante estos 10 años, que vamos a hacer
dedicarnos a esperar? No queramos volver a la luna tripuladamente. El esfuerzo en los 60′ fue descomunal. Hoy sigue siendo muy grande. Empezemos mandando sondas y seamos operacionales. Se podría estar explorando la luna por lo que cuesta explorar marte y se podría trabajando con la tecnología para estar allí.
Espero que Obama se guarde un as en la manga y partamos de dos líneas, rovers y humanoides. Teleoperados al princípio y cogiendo autonomía con la experiencia. Al menos así se moverían un poco las cosas y daríamos otro pequeño paso.
Si no hay programa tripulado fuera de LEO en 10 años vale, pero dame una alternativa. Dime -mira, no tengo pasta para esto, pero vamos a hacer algo nuevo y atrevido, además hemos cosechado éxitos.
¿Que cuesta poner un segundo Curiosity en la luna? ¿No tenemos que decidir dónde nos instalaremos? Pues que vamos a empezar a explorar y testear tecnología.
El otro día un pequeño cohete con 8 satélites de pruebas. ¿Tan poco interesante es ver cuanto helio3 hay en la cara oculta de la luna?
Sorry por el rollo
Me quedo con esta frase de @Jimmy: «El otro día un pequeño cohete con 8 satélites de pruebas. ¿Tan poco interesante es ver cuanto helio3 hay en la cara oculta de la luna?»
Recordemos también el reciente lanzamiento de un satélite espía que despliega en órbita geoestacionaria una antena de más de 100 metros. ¿Y luego no somos capaces de apostar por una versión moderna del Lunojod? Es que hay que joderse.
Evidentemente, no hay interés político. Recordemos por ejemplo que la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter y la LCROSS salieron adelante por el Programa Constellation.
la verdad que me muero tanto como vosotros por ver una mision espacial tripulada a donde sea (Cuanto echo de menos mis años de pequeño con la mision apolo)
A orbita lunar, a un asterioide a un punto de langrage. que sea donde sea pero que haya una.
Creo que a la humanidad le hace falta una mision de las de la epoca del apolo. las noticias son simpre las mismas y aburridas. Hace falta una buena mision que de ilusion para la humanidad
Estoy de acurdo con Monsieur le six porque no se envía un lunajod perfeccionado con television de alta definicion e IMAX?
Jose Manuel
Recordemos que a bordo de la sonda Kaguya había una cámara en HD que nos ofreció vistas espectaculares. Pero no era de la NASA… En fin habrá que esperar a las sondas Chandrayaan 2 y Chang’e 3 para ver vídeos de la superficie lunar.
Cuando yo nací las misiones Apolo no tenían ni 20 años y ya se recordaban con la nostalgia de «quizá no volveremos a verlo».
Por cierto, aunque la exploración con rovers ha sido muy interesante, la exploración mediante roboastronautas me llama mucho más la atención.
Me imagino un robot andando por la luna kilómetros y kilómetros que sea un poco autónomo. Y como un robot necesita electricidad pues qué mejor que lleve su generador de radioisótopos.
Leí que hay generadores que son poco más grandes que una papelera, así que el robot podría ir trasladándolo de un sitio a otro como un carrito de ir al mercado*. Puede dejarlo aparcado mientras «acampa» en algún lugar para hacer investigaciones.
O bien también podría tener un rover con un asiento y llevar allí el generador y los aparatos para hacer experimentos.
* http://www.elblogalternativo.com/wp-content/uploads/2009/10/carrito-dos1.jpg
Hay alguna alternativa aparte de la NASA?
La RKA solo esta centrada como una agencia de transportes de astronautas a la ISS. y nada mas.
La ESA casi nada, algunas sondas cientificas,a pesar que la suma de los paises que integran el PIB es practicamente igual a EEUU.
La CNSA solo a ralizado tres vuelos tripulados en siete años, tienen en proyecto un minilaboratotio, una estacion espacial, una mision lunar…hay que esperar con paciencia china en que se concrepta.
Los puntos Lagrangianos no tienen nada de especial, solo acompañan a la Tierra alrededor del Sol con su mismo periodo y no se corresponden con la cancelación de la atracción gravitatoria entre la Tierra, es Sol y la Luna ,..Anónimo…son aquellos puntos en los que la fuerza ejercida por el Sistema Tierra-Sol-Luna
corresponde a una aceleración centrípeta (centrifuga si considera de Inercia ) igual a la que existe en los puntos de la órbita terrestre y por tanto con el mismo periodo de rotación alrededor del Sol, acompañandonos siempre, por eso los dos primeros se corresponden a uno interior ( la Tierra-Luna se oponen al Sol) y otro exterior (La Tierra-Luna
se suman al Sol). Para observaciones Solares (SOHO,..) están bien pero para lo demás .. (meteorologia,comunicaciones,vuelos tripulados,..) ¿que ventajas tienen? yo creo que ninguna y por eso no se han usado más