La Iniciativa de Exploración del Espacio: el penúltimo intento de la NASA para colonizar el Sistema Solar

A finales de los años 80, el liderazgo en la astronáutica tripulada de la NASA logrado durante el programa Apolo se había desvanecido. El desastre del Challenger y las dificultades para sacar adelante el proyecto de estación espacial Freedom contrastaban con los progresos de la Unión Soviética en el cosmos. La URSS no sólo batía récord tras récord de permanencia en el espacio, sino que además acababa de poner en servicio su propio transbordador -el Burán- y el cohete gigante Energía. Los Estados Unidos tenían que hacer algo si querían volver a hablar a la URSS de tú a tú en el espacio.

La estación espacial Freedom se convertiría en la espina dorsal de la Space Exploration Initiative (NASA).

Por fin, en 1989 surgió la tan esperada respuesta. Denominada SEI (Space Exploration Initiative), se trataba del programa de exploración espacial tripulado más ambicioso después del Apolo. Si la SEI hubiera salido adelante, la NASA habría enviado astronautas a la Luna y a Marte antes de 2025.

Vehículos de lanzamiento soviéticos de finales de los 80 de acuerdo con la información disponible en occidente (FAS).
Así imaginaba la inteligencia norteamericana el transbordador Burán y otros sistemas espaciales soviéticos (FAS/Soviet Military Power).

La SEI hunde sus raíces en el denominado ‘Informe Ride’, dirigido por la astronauta Sally Ride y cuyo verdadero nombre fue America’s Future in Space. El informe Ride dejaba claro la pérdida de visión de futuro por parte del programa tripulado de la NASA y como contrapunto ponía el énfasis en los progresos soviéticos. Los EEUU, concluía, debían explorar la Luna y Marte o correrían el riesgo de quedarse atrás para siempre. El Informe Ride tuvo mucha repercusión y pronto los políticos se hicieron eco de su existencia. A principios de 1988 la administración Reagan decidió revisar los objetivos de la NASA y el 20 de julio de 1989, coincidiendo con el 20º aniversario del alunizaje del Apolo 11, el presidente Bush anunció a bombo y platillo el nacimiento oficial de la SEI. El vicepresidente Dan Quayle sería el encargado de dirigir el flamante National Space Council, creado específicamente para hacer realidad la SEI. Según los planes de Bush, la NASA vería aumentar su presupuesto gradualmente hasta los niveles del programa Apolo e incluso más allá.

El administrador de la NASA Richard Truly recibió de la Casa Blanca el encargo de identificar los objetivos prioritarios de la SEI. El Informe Ride había señalado a la Luna y Marte como objetivos prioritarios, ¿pero era factible? Para responder a esta pregunta, durante tres meses la NASA se dedicó a elaborar un estudio de choque detallando las posibilidades de la agencia espacial. El estudio, conocido como el ’90 Day Study’, fue publicado el 20 de noviembre de 1989 y en él se resumían los ambiciosos planes de la SEI. De acuerdo con este estudio, la NASA debía construir cuanto antes la estación Freedom. Gracias a la estación, la NASA aprendería a vivir en el espacio durante estancias superiores a los 180 días (por entonces el récord de permanencia espacial soviético era de un año, mientras que el de la NASA era de unos escasos 84 días).

El ambicioso plan de la SEI: la Freedom y bases en la Luna y Marte (NASA).

Una de las estimaciones de coste de la SEI (NASA).

Posteriormente se deberían desarrollar lanzadores pesados con capacidad para 50-80 toneladas en órbita baja como primer paso antes de llevar a cabo misiones tripuladas a la Luna. Se consideró que el cohete de este tipo más viable sería alguna versión de carga del transbordador espacial, denominada Shuttle-C. Antes de enviar ninguna misión tripulada se lanzarían dos sondas precursoras bautizadas como Lunar Observer, una versión lunar de la Mars Observer. La pareja de sondas estudiaría la Luna desde una órbita de cien kilómetros de altura con un detalle nunca visto. Más adelante se lanzarían rovers y sondas de recogida de muestras del suelo lunar. Al mismo tiempo, la estación Freedom serviría de base donde se ensamblarían las naves lunares. La arquitectura lunar usaría dos naves: un vehículo de transferencia (LTV, Lunar Transfer Vehicle) y otro tripulado (LEV, Lunar Excursion Vehicle).

Arquitectura de exploración lunar de la SEI (NASA).
Lanzadores pesados para misiones lunares (NASA).

Shuttle-C (NASA).

Una sonda de recogida de muestras despega desde el Mare Imbrium (NASA).

El LTV llevaría al LEV desde la estación Freedom hasta la órbita de la Luna y de vuelta (4 días para el viaje de ida y 7 para el de regreso), mientras que el LEV descendería hasta la superficie lunar transportando astronautas o carga. Para poder reutilizar los vehículos y aumentar su masa útil, la NASA decidió que la mejor opción sería la aerocaptura. Las naves lunares entrarían en órbita terrestre después de volver de la Luna usando un enorme escudo térmico, lo que permitiría frenar su velocidad de 11 km/s a 8 km/s aproximadamente. En teoría, cada escudo de aerocaptura podría ser usado un mínimo de cinco veces. Una vez en órbita terrestre se volverían a acoplar con la Freedom para repostar, mientras que las tripulaciones regresarían a casa usando el transbordador. Lógicamente, el desarrollo de las tecnología asociadas a la aerocaptura sería una de las prioridades de la SEI. El LTV tendría capacidad para llevar 130 toneladas de combustibles criogénicos y estaría dotado de cuatro motores de 89 kN de empuje. Por su parte, el LEV tendría una masa de 22,4 toneladas (5,8 toneladas sin combustible) y podría llevar 33 toneladas de carga hasta la superficie lunar o bien un módulo para la tripulación junto a 13-15 toneladas de carga. Para minimizar las dosis de radiación se usarían las reservas de agua, reservas que se expulsarían antes de la aerocaptura en órbita terrestre. El LEV emplearía propulsión criogénica y podría permanecer hasta 30 días en la superficie lunar.

El LEV (arriba) acoplado al LTV (NASA).

Un LTV deja la órbita terrestre mientras se deshace de tanques de combustible que ya no necesitará (NASA).

El LTV (izqda.) se acopla con el LEV (dcha.) en órbita lunar).

La primera misión lunar sería no tripulada y se dedicaría a transportar los elementos de una futura base lunar. Entre la carga útil de esta misión se incluiría un rover para explorar la superficie de nuestro satélite a distancia. La segunda misión, también sin tripulación, llevaría un módulo hábitat hasta la superficie. El módulo estaría basado en los módulos de la estación espacial Freedom para ahorrar costes.

La tercera misión tendría lugar alrededor de 2001 y transportaría una tripulación de cuatro astronautas que permanecería treinta días en la nueva base, usando el rover para moverse por los alrededores. Las siguientes misiones alternarían lanzamientos tripulados con no tripulados. Las misiones no tripuladas se encargarían de llevar más módulos y elementos de la base, mientras que las misiones tripuladas aumentarían la duración de su estancia poco a poco hasta alcanzar los 600 días, lo mismo que duraría una misión en la superficie de Marte. Si el presupuesto lo permitía, se podría lanzar un rover presurizado para ampliar el radio de acción de las expediciones.

Diseño genérico del LEV (NASA).

Un LEV de carga alunizando (NASA).
Rover lunar no presurizado (NASA).
Misión de carga con módulos para la base lunar (NASA).

Pero la SEI no tenía previsto detenerse en la Luna: el siguiente paso sería el planeta rojo. Los planes de la NASA pasaban por tener listas una base tripulada en la Luna y otra en Marte para 2025. Por motivos políticos, la SEI optó por propulsión química convencional -criogénica (hidrógeno y oxígeno líquidos)- para un viaje a Marte. Eso sí, se incluiría la aerocaptura desarrollada para las misiones lunares. El empleo de la aerocaptura en Marte permitiría reducir la masa inicial en la órbita baja terrestre en un 50%, lo que no está nada mal. Los estudios demostraron que esta elección era preferible al uso de energía nuclear, un sistema de propulsión elegido anteriormente, como fue el caso de la propuesta de viaje a Marte del Integrated Program Plan de finales de los 60. En este caso, se estimaba que el uso de energía nuclear hubiera reducido la masa inicial en un 40%.

Antes de mandar un hombre a Marte se lanzaría una verdadera flota de sondas automáticas para estudiar hasta el último rincón del planeta rojo. En 1992 se enviaría la Mars Observer, pero si algo salía mal con esta misión -¿una premonición?-, en 1996 despegaría una sonda similar de reserva. Años después le tocaría el turno a la misión Mars Global Network (MGN). MGN consistiría en dos sondas idénticas, cada una formada por un orbitador y varias sondas de superficie (¡hasta seis por nave!). Los doce landers enviarían imágenes de la superficie y estudiarían la atmósfera y el clima marcianos a la vez que servirían como estaciones sísmicas capaces de investigar la estructura del interior del planeta.

Sonda Mars global Network con seis landers (NASA).

Después de la MGN le tocaría el turno a una misión aún más ambiciosa: la Mars Sample Return. Esta misión se encargaría nada más y nada menos que de traer muestras de Marte hasta la Tierra. Dos sondas iguales se situarían mediante aerocaptura en órbita marciana. Cada nave se dividiría en un vehículo de aterrizaje y un orbitador. Las sondas de superficie estarían dotadas de un rover capaz de recoger rocas y muestras situadas a una distancia de hasta cien metros de la nave. Tras cargar un total de 5 kg de muestras, el cohete MAV (Mars Ascent Vehicle) se elevaría hasta la órbita marciana un año después de tomar tierra. Allí el orbitador se acoplaría con la cápsula y pondría rumbo a la Tierra un mes después de abandonar la superficie.

Sonda Mars Sample Return con rover para recogida de muestras (NASA).

A esta compleja misión le seguirían dos sondas denominadas Mars Site Reconnaissance Orbiter (MSRO), un auténtico satélite espía marciano equivalente a la Mars Reconnaissance Orbiter de hoy en día. Cada uno de ellos incorporaría un satélite para garantizar las comunicaciones con futuras misiones que se situaría en la órbita estacionaria marciana. Las MSRO inspeccionarían en detalle entre el 30% y el 50% de la superficie marciana, identificando posibles lugares de aterrizaje para las misiones tripuladas.

Sonda MSRO (NASA).

Por último, hasta cinco rovers (!) autónomos recorrerían la superficie del planeta rojo investigando en detalle los cinco lugares de aterrizaje más prometedores. Cada rover, alimentado por RTGs, reconocería una región de cien kilómetros cuadrados y tendría una batería de instrumentos científicos, además de un brazo robot para analizar rocas.

Rovers para inspeccionar los lugares de aterrizajes de las misiones tripuladas (NASA).

Las misiones tripuladas tendrían lugar a partir de 2010 y requerirían un nuevo lanzador pesado con una capacidad superior a las 125 toneladas en órbita baja. Serían dos las naves marcianas empleadas en las expediciones tripuladas, el vehículo de transferencia (MTV, Mars Transfer Vehicle) y el de excursión (MEV, Mars Excursion Vehicle). Los dos se ensamblarían en la estación Freedom y partirían hacia Marte usando una etapa de propulsión química desechable. Una vez camino a Marte, las dos naves se separarían y entrarían separadamente en órbita marciana mediante aerocaptura. La tripulación de cuatro personas viajaría en el MTV, que se acoplaría una vez en órbita de Marte al MEV. Los astronautas descenderían en el MEV hasta la superficie y, una vez completada su misión, regresarían en él a la órbita. Allí se volverían a acoplar al MTV, el cual encendería sus motores para dirigirse a la Tierra. Los astronautas podrían optar por regresar a nuestro planeta dentro de una cápsula independiente o situarse en órbita baja mediante aerocaptura en la atmósfera terrestre.

Arquitectura del viaje tripulado a Marte de la SEI (NASA).
Naves MTV y MEV. Se aprecian los escudos de aerocaptura (NASA).
Sonda MEV en la superficie (NASA).
Detalle del MTV (NASA).
Boceto de base marciana (NASA).
Lanzadores pesados marcianos (NASA).
La estación Freedom como astillero de naves marcianas (NASA).

Las primeras misiones a Marte tendrían una duración total de unos quinientos días, incluyendo cien días de permanencia en la superficie. Posteriormente se llevarían a cabo misiones de mil días de duración con estancias de unos seiscientos días. Eso sí, la primera misión -que tendría lugar en 2016- no pasaría más de treinta días en Marte. Entre las misiones tripuladas se intercalarían misiones de carga para llevar suministros, equipos y módulos hasta la superficie. Cada MEV sería capaz de llevar a la superficie de Marte 25 toneladas de carga en misiones tripuladas o cien toneladas en el caso de las no tripuladas. Los módulos de la base marciana, al igual que los de la base lunar, estarían basados en los de la estación Freedom (con unas dimensiones de 4,45 x 8,2 metros). La energía eléctrica sería suministrada por grandes granjas solares o por reactores nucleares. Si todo iba según lo previsto, para 2025 la especie humana estaría viviendo en tres mundos al mismo tiempo.

Módulos para la base lunar y marciana (NASA).
Reactor nuclear (NASA).

Grandiosos planes, sin duda. Pero la SEI no llegaría a cumplir ni uno solo de sus objetivos. Dos años después de ser anunciada caía la Unión Soviética y con ella la principal justificación no escrita de la nueva iniciativa espacial. En realidad, la iniciativa nació muerta desde un primer momento. Nadie dentro o fuera de la NASA pensó seriamente en algún momento que el gobierno fuera a dedicar ingentes recursos a la exploración del espacio. Aunque nunca fue formalmente cancelada, la SEI languideció poco a poco, no sin antes generar propuestas más maduras como el International Lunar Resources Exploration Concept o el First Lunar Outpost. Paradójicamente, en 1990 la SEI despertó el interés de varios líderes del programa espacial soviético, los cuales propusieron a la NASA emplear el cohete Energía para una misión conjunta a Marte sin mucho éxito. En 1996 la administración Clinton eliminó con poca fanfarria la exploración tripulada del sistema solar de la lista de objetivos oficiales de la NASA. Para entonces la SEI ya no era más que un recuerdo. En una especie de déjà vu espacial, en 2005 el gobierno norteamericano encargó a la NASA el desarrollo del Programa Constelación para regresar a la Luna y, con el tiempo, viajar a Marte… sólo para ser cancelado en 2010. ¿Está condenada la NASA a repetir la maldición de la SEI una y otra vez?

Referencias:



33 Comentarios

  1. Creo que si, por que la administración norteamericana realmente esta apostando al programa tripulado comercial dreamchaser y cst 100.La propuesta de proyecto tripulado al espacio profundo hacia asteriodes y Marte esta condenado como el SEI o CxP a la cancelación por falta de fondos, así como sobre costos y problemas de encuadre de presupuesto destinado al programa SLS/Orion.
    Tuco de la rey

  2. Un post de exploración planetaria completa dani !!! jejeje. muy difícil, tal participación tanto ser muy caro como una logística más grande que el programa apollo, no ?

  3. No me acuerdo de la inflación de EEUU de aquellos años, pero supongo que hubiesen necesitado el doble de todo el presupuesto gastado en el Proyecto Apollo, solo para el primer viaje tripulado a marte y me quedo corto seguro, en fin…
    Genial artículo, como siempre, gracias Daniel.

  4. Recuerdo haber leído mucho en revistas de la época sobre la SEI y soñaba con que para estos años habría personas caminando sobre Marte… ahora el panorama es tan deprimente que muy seguramente no llegaré a ver ni siquiera a alguien caminando nuevamente en la Luna…

  5. “Si todo iba según lo previsto, para 2025 la especie humana estaría viviendo en tres mundos al mismo tiempo….”

    Y entonces el “mardito” despertador sonó. Me encontré empapado de sudor pues habia estado explorando tanto el Mare Imbrium y el Cater Gale…que lastima (dijo nuestro astronauta) solo fue un sueño.

  6. bases en la luna?, viajes espaciales?. Si ni EEUU tienen un triste cohete para poner una persona en el espacio, se ha retrocedido 50 años en la investigación espacial. como se puede andar pensando en bases lunares. EEUU no tiene un duro y los rusos tienen la fiabilidad de una escopeta de feria.

    Ahora se quiere privatizar la investigación espacial,pero no creo que el privado vaya a encontrar grandes beneficios en el desierto de la luna,por lo menos que sean rentables. Porque traer titanio u otro elemento desde alli,sería bastante poco rentable.

    En definitiva, el ser humano está encerrado en el planeta azul por unos cuantos siglos.

    1. He leído que hay bastante Helio-3 en la luna para generar energía por un buen rato… Pero imagino que las complicaciones técnicas deben ser enormes y los costos no cierran, ya que nadie está seriamente interesado en el tema…

    2. Traer helio-3 de la Luna es una entelequia; es como si quisiesemos sacar radón de las montañas de granito para darle algún uso… pero mucho mas dificil.

  7. Desgraciadamente estoy de acuerdo con los comentarios de Jose Alfredo, Carlos T, y el siguiente Anónimo. Era un adolescente en el final de la era Reagan…… y al igual que José Alfredo, ya me veía formando parte de una era, en la que mi generación pisaría Marte, y estableceríamos bases permanentes en la Luna. Pero nada de nada. Si, es cierto, se ha avanzado muchísimo en sondas espaciales de exploración y astrofísica (gracias a la miniaturización, se ha conseguido, que con el mismo peso, se lancen sondas con mayor y mejor carga científica)……pero, necesitamos un cambio copernicano en la exploración y colonización del espacio (literalmente pasar de centenares y unos miles de kilos de carga útil a centenares y miles de toneladas de carga útil)….o sea, pasar de la época del carro al motor de explosión. En mi opinión, la posibilidad de escapar del pozo gravitatorio en el que estamos “encerrados” necesita un salto cualitativo, que necesitaría de nuevos sistemas de propulsión (motores y combustible) ¿Cuáles?, se admiten apuestas, y/o del Ascensor Espacial.

  8. Bonito si que era…
    Ya es como una especie de tradición no escrita en la NASA, el lanzar un plan muy ambicioso de exploración tripulada cada cierto número de años, con muchas alharacas, mucho powerpoint e infografía, pero que no llega nunca a encarrilarse, y es que no se lo cree ni el administrador de la NASA de turno. Y es que me parece que SEI, Constellation, etc, son publirreportajes para que la administración que ocupa la Casa Blanca consiga justificar un presupuesto lo más alto posible para la NASA que a su vez prodigue jugosos contratos para las grandes compañías aeronáuticas.
    Más valdría establecer unos objetivos, pero con el hardware existente y unos horizontes presupuestarios realistas. Tampoco es cuestión, eso si, de irnos al otro extremo, de tener próximamente un gran lanzador y no tener misiones para utiizarlo.

  9. Recuerdo que el lema para esa epoca era poner un hombre en Marte para
    el 2019 y no para el 2025. ¿Por que esa fecha? Porque se cumplirian
    50 años de la llegada del Hombre A la Luna. Dicha iniciativa nacio
    en medio del 20 aniversario del Apolo 11.

    Alguien de la Casa Blanca le propuso a NASA: propogan diferentes planes
    para ir a Marte, bien sea en un Rolls Royce hasta un Cadillac. Paso un
    tiempo y la NASA unicamente presento un plan: construir la Estación
    Espacial Freddom y desde ahí ir a la Luna y Marte. Ese alguien dijo:
    No podemos hacer esto! Y lo dijo porque se presupuestaba unos 400 mil
    millones de dolares para enviar una nave tripulada.

    Robert Zubrin, ex ingeniero de Martin Marietta y fundador de la Sociedad Marciana, habia propuesto un plan llamado
    “Directo a Marte”, el cual, según él, se podría hacer dicho viaje
    por un 1/4 del costo antes mencionado.

    Recuerdo que luego de SEI, vino Bill Clinton a imponerle a NASA que
    viniera a hacer las cosas “Rapido, Barato, y Mejor” teniendo como guru
    de esta politica a Daniel Goldin, administrador de NASA en ese entonces.
    Se habla que durante la Administración Clinton, la economía norteamericana
    tuvo un gran reputen, solo que NASA parace que no los dislumbro, al menos
    en el plano de vuelos tripulados.

  10. critican y critican a la nasa y a los estados unidos por su falta de visión y que no poseen ni un triste cohete pero y los rusos que? estos que han echo en los últimos 30 años. en ese sentido. ¿? NADA…..!!!

    1. Efectivamente aqui se olvida si es por los Rusos solo se hubiera explorado Venus y Marte con sondas y el resto del sistema solar seria Terra Incognita ha dia de hoy, y sobre el Buran quizas hubiese sido la maravilla de la tecnologia o quizas hubiese sido un fiasco tipo TU-144 eso jamas lo sabremos, pero no sobrevaloremos los logros de la astronautica sovietica sin quitar por ello ningun merito que los tienen y muchos.

  11. En los comentarios de los últimos días he visto el mismo tipo de comentario una y otra vez (y mucha veces más fuera de este foro):

    SI NO SE HA HECHO ANTES ES QUE ES IMPOSIBLE.

    Me sorprende que la gente siga usando ese argumento con la enorme, gigantesca, cantidad de veces que se ha demostrado falso en el pasado. ¿Acaso estamos intentando decidir lo que es posible y lo que no por votación?

    Yo no se si los seres humanos iremos a Marte en diez años, en treinta, en un siglo, o nunca, pero de lo que sí estoy bastante seguro es que poder, podemos … nos falta querer.

    1. Querer, y tener presupuesto suficiente. Estados Unidos ha tenido administraciones que en mayor o menor medida han apostado por la exploración espacial, y han capitalizado voluntad política, la administración Reagan sobretodo, pero no les ha acompañado el poder legislativo ni el ciudadano a la hora de dotar suficientemente a la NASA para nuevos retos.

    2. Ahora, en estos momentos, con lo que hay, no se puede ir a Marte.
      Se necesita:
      -Voluntad politica
      -Apoyo popular del que depende la voluntad politica
      -Cambio de mentalidad ante el posible fracaso por parte del pueblo y de los politicos
      -MUCHO DINERO
      -TIEMPO

  12. creo que el sls es la opción para ir amarte aunque sea un sobrevuelo que otra nació país compañía, empresa, programa o agencia tiene planes para esto nadie. aparte de spacex y la misma nasa

  13. ¿Cuando el hombre perdio el espiritu de aventura y la ambición por superar las barreras?
    Todo se podría haber conseguido si se hubiera dedicado tiempo y dinero perdido en guerras estúpidas y en enemigos invisibles.
    Aquyi seguimos atrapados solo por culpa nuestra y por nuestro maldito individualismo.
    Ojalá no hubiera caido la URSS…..

    1. Sabes, es posible que veamos el fin del poderío norteamericano afectado por el déficit, y sea el fin del imperialismo estadounidense, que su programa espacial tripulado se tendrá que comercializar como sea comercializado el programa espacial ruso.
      Tuco de la rey.

    2. Personalmente prefiero el llamado imperialismo Norteamericano al sovietico ,pero en fin de todas formas estos son temas personales de cada uno.
      No creo que comercialicen su programa espacial a dia de hoy, como no hagan reventa de asientos en las Soyuz a modo de revendedores de entradas de campo de futbol no tienen nada que ofrecer.
      Un Saludo.

  14. Siempre he tenido una duda respecto de las bases lunares. El día y la noche en la luna son muy largos ¿como se refrigeraría una base lunar despues de más de10 dias seguidos de sol y sin atmosfera a la que radiar el exceso de temperatura?

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 29 octubre, 2013
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Luna • Marte • NASA • sondasesp