Los planes para volver a la superficie lunar pasando por la estación Gateway alrededor de la Luna

Por Daniel Marín, el 27 octubre, 2017. Categoría(s): Astronáutica • Comercial • Luna • NASA ✎ 141

Actualmente el principal objetivo de la NASA es convencer a la administración Trump de que el futuro del programa espacial tripulado de la agencia pasa por establecer una estación orbital alrededor de la Luna durante la próxima década. El proyecto, conocido como estación Deep Space Gateway (DSG), contaría con la colaboración de Rusia, Japón, Europa y Canadá. Pero a partir de 2030 el objetivo declarado de la NASA es Marte, así que lógicamente surge un conflicto de intereses entre la estación Gateway y el planeta rojo. Una posible solución sería aparcar las misiones a Marte hasta una fecha posterior y centrarse en la Luna. Al fin y al cabo resulta mucho más sencillo usar la estación Gateway para una misión tripulada a la superficie lunar que para viajar a Marte. Y, como es lógico, ya hay multitud de planes que exploran esta posibilidad.

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La estación Deep Space Gateway con un módulo lunar acoplado (Boeing).

El plan más directo y simple es el propuesto por la empresa Boeing, contratista principal del nuevo cohete SLS que juega un lugar crucial en el programa Gateway y en los proyectos de viaje a Marte de la NASA. El SLS en su versión Block 1B es capaz de llevar hasta la Luna diez toneladas de carga además de la nave tripulada Orión, una capacidad que la NASA quiere aprovechar para construir la estación Gateway usando cuatro misiones del SLS hasta 2026 (misiones EM-2 a EM-5). El plan de Boeing consta de tres fases: la primera es idéntica al plan de la NASA para construir la Gateway, mientras que la segunda fase tendría lugar entre 2027 y 2029 con el objetivo de llevar astronautas a la superficie de la Luna.

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Elementos de la estación Deep Space Gateway. Se aprecia un módulo lunar robótico precursor que llegaría en la misión 4 a la estación (Boeing).
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Esquema de la misión SLS/Orión EM-2, la primera tripulada del sistema, donde se pondría en órbita lunar el primer módulo de Gateway (NASA).
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En la misión EM-3 se lanzaría el hábitat de Gateway (NASA).
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Órbitas lunares y la Delta-V para viajar entre ellas (ESA).

Para ello se necesitarían seis lanzamientos del SLS, o sea, dos por año. El elemento clave de esta fase se, lógicamente, el módulo lunar, que ha experimentado un cambio de diseño fundamental desde la última propuesta de Boeing que vimos hace casi un año. Dependiendo de la masa, dicho módulo se podría lanzar en una misión única de carga con un SLS Block 2 o en dos lanzamientos, uno con el módulo de descenso en un Block 2 sin tripulación y otro con el módulo de ascenso acompañado de una Orión con cuatro astronautas. El módulo lunar tendría una masa de cerca de unas cincuenta toneladas —43 toneladas del módulo de descenso y 8 toneladas del módulo de ascenso— y se acoplaría con la estación Gateway. Previamente la estación se situaría en una órbita retrógrada distante (DRO) alrededor de la Luna para facilitar el alunizaje (Gateway estará normalmente en una órbita muy elíptica NRHO alrededor de la Luna). Los cuatro astronautas podrían pasar hasta dos semanas —un día lunar— en la superficie antes de regresar en el módulo de ascenso a la Gateway.

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Fases y misiones del plan lunar de Boeing. La Fase 1 es casi idéntica a la propuesta de la NASA (Boeing).
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El módulo lunar de Boeing para cuatro astronautas. La tripulación viviría en el hábitat, situado en el módulo de descenso (Boeing).

Lo interesante del diseño del módulo lunar es que los astronautas podrían vivir tanto en el módulo de ascenso como de descenso. De hecho, la esclusa (A/L) y el espacio principal (Módulo Hábitat o XM) estaría en el módulo de descenso, a diferencia del LM del Apolo donde los astronautas solo ocupaban el módulo de ascenso (el LM no tenía esclusa porque su atmósfera era de oxígeno puro). El módulo lunar podría servir como prototipo para un módulo de descenso marciano, puesto que Marte es el protagonista de la Fase 3 del plan de Boeing a partir de 2030. Un aspecto muy novedoso es que el módulo de ascenso sería reutilizable, permitiendo varias misiones a la superficie desde Gateway.

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Versiones del módulo lunar para su uso en Marte (Boeing).
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El plan de Boeing comparado con el Proyecto Constelación de la NASA de la pasada década y el Apolo (Boeing).

Otro plan muy interesante es el gestado por la agencia espacial europea (ESA) conjuntamente con la NASA. Recordemos que el actual director general de la ESA, el alemán Jan Wörner, está empeñado en hacer de la Luna una prioridad para la agencia europea a través del ambicioso programa Moon Village. Evidentemente, la ESA carece de recursos para establecer una base lunar propia, pero las cosas cambiarían si la NASA decide volver a la superficie lunar. Una de estas propuestas conjuntas entre ESA y NASA hace uso de la estación Gateway añadiendo módulos lunares y hábitats móviles para explorar nuestro satélite, especialmente las regiones del polo sur, donde sabemos que existe hielo en los fondos de cráteres donde nunca llega la luz del Sol.

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Boceto de módulo lunar europeo de methalox. El módulo de ascenso sería reutilizable (ESA).

Según esta propuesta, cuatro personas vivirían durante 42 días —un día y medio lunar— en la superficie de la Luna recorriéndola a bordo de dos rovers. Al igual que en la propuesta de Boeing, el módulo de ascenso del módulo lunar sería reutilizable. Otra novedad es que usaría metano y oxígeno líquido como propergoles. En esta arquitectura se requerirían tres lanzamientos del SLS, uno para mandar el módulo lunar con dos rovers, otro para el módulo lunar tripulado y el último para mandar la nave Orión con cuatro astronautas. Con el fin de sobrevivir a la gélida noche lunar, los rovers llevarían generadores de radioisótopos, aunque de día la energía la proporcionarían paneles solares. Los rovers serían capaces de recorrer varios cientos de kilómetros cada día lunar.

Un aterrizador con los dos rovers (ESA).
Un aterrizador con los dos rovers (ESA).
Propuesta de rover tripulado (ESA).
Propuesta de rover tripulado (ESA).
Zonas de interés en el polo sur lunar (ESA).
Zonas de interés en el polo sur lunar (ESA).

Puesto que el módulo lunar es el elemento principal de esta arquitectura, la ESA contempla la posibilidad de construir primero un prototipo no tripulado que allane el camino. Y la agencia espacial europea no es la única interesada en módulos lunares. La empresa Blue Origin ha anunciado el desarrollo del módulo lunar Blue Moon, en principio no tripulado. Viajaría a la Luna usando el cohete New Glenn y sería capaz de llevar hasta 4,5 toneladas de carga. Este módulo, de propulsión criogénica, sería un complemento ideal para un programa tripulado a la superficie de nuestro satélite. Por otro lado, la empresa SpaceX, sin duda alentada por tanta propuesta lunática, ha propuesto que su nuevo cohete gigante BFR a base de metano y oxígeno líquido también sea capaz de llevar a cabo misiones tripuladas a la Luna mediante dos lanzamientos de este vector. En cualquier caso, los planes de Blue Origin y SpaceX son independientes de Gateway.

El módulo lunar reutilizable y criogénico Blue Moon de Blue Origin (Blue Origin).
El módulo lunar reutilizable y criogénico Blue Moon de Blue Origin (Blue Origin).
La nave BFS de SpaceX en la colonia Moon Base Alpha (SpaceX).
La nave BFS de SpaceX en la colonia Moon Base Alpha (SpaceX).

Otras empresas, aunque no tienen como objetivo la superficie de la Luna, han propuesto proyectos de bases orbitales como alternativa a Gateway. Un ejemplo es el reciente acuerdo entre las compañías ULA (United Launch Alliance) y Bigelow para situar una base en órbita lunar. La base estaría basada en un módulo inflable B330 de Bigelow que sería lanzado mediante cohetes Vulcan de ULA. El plan requeriría el uso de hasta tres cohetes Vulcan 562, uno para poner en órbita baja el módulo B330 y otros dos para acoplar etapas criogénicas ACES (Advanced Cryogenic Evolved Stage) que permitan enviarlo a la órbita lunar.

Propuesta de base orbital lunar de ULA y Bigelow (Bigelow).
Propuesta de base orbital lunar de ULA y Bigelow (Bigelow).

La base lunar de ULA y Bigelow no pretende sustituir a Gateway, lo que sería un suicidio político, sino complementarla. Esta base podría estar lista en 2022, cuatro años antes que Gateway y además estaría en una órbita lunar baja (LLO) o DRO, no en NRHO como Gateway. Sea como sea, todas estas iniciativas dejan claro que, si finalmente la estación Deep Space Gateway es aprobada, habrá una enorme presión para volver a la superficie lunar aunque eso implique dejar Marte relegado a un segundo plano.

Referencias:

  • https://arc.aiaa.org/doi/pdfplus/10.2514/6.2017-5147
  • https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20170004964.pdf
  • http://spirit.as.utexas.edu/~fiso/telecon/Whitley-Landgraf_9-20-17/


141 Comentarios

  1. El próximo mes SpaceX va a lanzar el primer Falcon Heavy como prueba, y no me estrañaría nada que aprobechara para lanzar también una Dragon2 vacía para probar el viaje de orbitar alrededor de la Luna.
    Si esto le sale bien el próximo año podría enviar esa misma misión pero tripulada con un par de turistas (como ha prometido hacer). El presupuesto de esa misión es de unos 100 millones si no tengo mal entendido.
    Esto dejaría en ridículo a la NASA que planea enviar dos astronautas a hacer ese mismo viaje pero un año más tarde y por unos 1000 millones.
    Si Elon se sale con la suya, el congreso de EEUU tendrá menos motivos para seguir tirando dinero en el SLS de la NASA, y empezarán a plantearse contrarar a SPACEX para hacer lo mismo por una décima parte del dinero. Bezos también quiere estar ahí cuando esto suceda.
    ¿Veremos la estación Gateway lanzada al espacio por el BFR o por el NEW GLENN?

      1. No, será dentro de unos años, cuando pasen de la familia Falcon a la BFR.

        Entrada ya la década siguiente, o sea que hay Falcon Heavy para rato.

        1. Si, el coste real de SpaceX debe de andar más cerca de la mitad del de la competencia, al menos en lo que a la NASA y la USAF se refiere. Que no deja de ser una pasada, oye, y sospecho que con el ritmo de reutilización que están alcanzado, les empieza a dejar pingües beneficios, lo cual sería doblemente sorprendente. Te lleva a pensar lo bien que se debe vivir como ejecutivo estándar de ULA y todas las demás, ¿verdad?

  2. Yo soy estético con el futuro de este proyecto no dudó que el Gobierno de trump sea corto y que su sucesor sea el típico demócrata tacaño que cancele todo esto como iso obama con el programa constelación

  3. Siento ser pesado, Dani, pero lo de ‘su nuevo cohete gigante BFR a base de metano y oxígeno líquido también sea capaz de llevar a cabo misiones tripuladas a la Luna mediante dos lanzamientos de este vector’, es una falacia fácilmente demostrable, que veo extenderse por internet de forma procupante.

    Pero no me hagas caso, y aplica la ecuacióm de Tsiolkovsky tu mismo, que si no no me vas a creer cuado te digo que te equivocas en el número de lanzamientos necesarios en, al menos, un orden de magnitud.

    En su defecto, también puedes darme una cita en donde alguien afiliado a SpaceX diga algo remotamente parecido, en cuyo caso pasaré a pensar que el problema no viene de la ignorancia o el malentendido de periodistas y foreros, sino de un intento burdo de colar una trola como una casa. Pero dudo que la encuentres ;).

      1. Cierto. Sólo podemos especular mientras no faciliten nueva info.
        Aquí repito mis predicciones:

        Entre 6-9 lanzamientos (payload máximo):

        -1 tanker a LEO y 4 más para llenarlo (5 lanzam.)

        -1 BFS a LEO (1 lanzam.)

        -0/3 tankers repostan parcialmente el BFS en LEO (0/3 lanzam.), para llegar a HEO y compensar el propelente gastado por el tanker al viajar a HEO.

        -El BFS parcialmente repostado y el tanker lleno van a HEO (High Elliptic Orbit)

        -El tanker llena el BFS en HEO.
        El BFS aluniza y regresa a la Tierra sin repostar de nuevo.

        Esto para la carga máxima.
        Con menos payload, menos lanzamientos.

        1. No me he puesto a optimizar la misión, porque sé que me equivocaría por mucho que me pusiera. A estas alturas, hay demasiadas cosas que son información propietaria de SpaceX… si es que ya han pensado en ello, claro (siempre tiendo a asumir que sí, pero oye, cabe la remota posibilidad).

          Por ejemplo, todo el tema es muy sensible a la carga mínima con la que la BFS puede reentrar de forma estable, y la carga mínima necesaria para llevar a los astronautas de vuelta (pongamos que una cápsula presurizada dentro de la bodega de carga). ¿Cual de ellas es mayor, y cuánto valen ya puestos? De hecho, ¿cuánto pesa la zona de carga dependiendo de cada configuración? Las 85 toneladas que hemos visto escritas como masa en vacío, ¿son para la versión con una zona vacía en la que cargar satélites, o para la que lleva 40 cabinas individuales? Como ves, en cuanto te pones a pensar en ello, llegas a preguntas que la muy limitada información que hay por ahí fuera te permite interpretar cualquier cosa que te apetezca.

          Por eso digo que mis 24 son tan válidos como tus 7,5 (haciendo medias), ambos están a un orden de magnitud de la respuesta correcta, que a estas altura sólo SpaceX sabe, si lo saben. Pero que dos, lo que se dice dos, casi que no. 😉

          1. «Por eso digo que mis 24 son tan válidos como tus 7,5 »

            Ni en broma. Tu análisis carece de sentido común.
            ¿24 lanzamientos para llegar a la Luna? ¡Vamos, hombre!

            Realmente estás asumiendo que Musk y SpaceX son incompetentes, y eso es un gravísimo error!

            Por eso, olvida a Tsiolkovsky hasta que nos proporcionen las especificaciones correctas y usa la lógica y el sentido común:

            El sistema que propones no es operativo. Punto.

          2. Mi análisis se basa en que, para poner en órbita 1,100 toneladas de combustible, con un lanzador de 150 toneladas de carga, se necesita un mínimo de 7,33 vuelos. Como no se puede lanzar 0,33 cohetes, redondeo a 8. Luego sólo repostar en LEO (donde es más eficiente), ya lleva ocho vuelos extra. Luego a GTO te dejas algo más de la mitad de tu masa por el camino, y reponerla lleva por tanto más de un tanker adicional (porque el tanker gasta la misma fracción de masa, obviamente), lleno en LEO. Admito que aquí soy un poco pesimista, y vuelvo a redondear hacia arriba, diciendo que se necesitan dos. Puede que con uno y una carga reducida se pueda hacer, dado que hay margen de dV si la BFS sale de GTO llena en dirección a la luna. Pero el metano tiene pérdidas criogénicas en el espacio, y ni SpaceX ni yo las tenemos en cuenta, parece. Así que pensé que mejor incluir un margen considerable con un tanker a GTO extra, y decir que podrían ser 1/3 menos. Al fin y al cabo, tanto los míos como los tuyos son cálculos de servilleta porque no tenemos ni las herramientas, ni los datos para sacar nada más preciso.

            Dos-tres BFS llenas en LEO, cada una necesitando ocho lanzamientos extra de combustible, son un total de 18-27 lanzamientos. Admito que se me olvidó contar en su momento las naves que hacían el vuelo a GTO, hice 8×3 y me quedé tan pancho. Pero también me saqué del culo que se usaba GTO, más que nada porque si no, no podía sacar la dV del viaje.

            Ruego me ilumines dónde más me equivoqué, exactamente. Pero dado que parece que tu te atascas en 1,100/150=7,33 (usas cuatro, tres, y cero indistintamente, no tengo muy claro por qué), no creo que lleguemos muy lejos.

          3. Se necesitan 5 tankers para repostar un BFS (ver diapositiva «Value of refilling. Full tanks» del IAC’2017)

            Por tanto, el payload de un tanker es (aprox) 210-215 t.
            215 * 5 = 1075 t.
            Lo que falta hasta 1100 t es el fuel de aterrizaje (aprox).

            ¿Has pensado que quizás se necesitan menos de las 1100 t de fuel para llegar a LEO? Es decir, que los depósitos podrían estar ligeramente sobredimensionados para integrar mejor los tankers en el sistema.

            El BFS’2016 pesaba 150 t, y el tanker 90 t. Con la misma proporción el tanker 2017 pesa 51 t (aprox).

            Respecto a mi nº de lanzamientos:

            -Pones un tanker en LEO. Como ya lleva una dosis de fuel, sólo se necesitan 4 más para llenarlo.
            El tanker va a HEO y gasta una parte del fuel. (1+4=5 lanz.)

            -Por eso al BFS en LEO se le dan de 0-3 dosis de fuel para que cuando llegue a HEO pueda compensar lo que el tanker lleno ha gastado para llegar a HEO. (1/4 lanz.)
            En el peor de los casos habría que llenarlo con 5 dosis.

            El BFS va HEO y es repostado por el tanker. La carga extra de fuel del BFS compensa el fuel que el tanker ha gastado para llegar.

          4. En la gráfica “Value of refilling. One tank» puede verse que con un solo repostaje en LEO el BFR puede llevar 150 t a GTO 1800 m/s.

            Un solo repostaje.

          5. El BFR puede llevar 150 t a GTO 1800+ m/s con un solo repostaje en LEO (la órbita sólo es un ejemplo)

            Por tanto, si le damos al BFS varias dosis de fuel en LEO, cuando llegue a HEO le sobrará fuel, para compensar el fuel que el tanker lleno ha gastado durante su propio viaje a HEO.
            Desconozco el nº de dosis necesarias. En el peor caso, habría que llenar el BFS con 5 dosis en LEO. Entonces serían 11 lanzamientos a LEO (1 tanker + 4 dosis = 5;
            1 BFS + 5 dosis = 6; Total = 11 en el peor caso posible)

            Cuando el tanker transfiera el fuel que le queda al BFS, éste quedará lleno, y podrá partir hacia la Luna.

            Sólo viajan a HEO un tanker lleno y un BFS parcial o totalmente lleno.

          6. ‘Se necesitan 5 tankers para repostar un BFS (ver diapositiva “Value of refilling. Full tanks” del IAC’2017)

            Por tanto, el payload de un tanker es (aprox) 210-215 t.
            215 * 5 = 1075 t.
            Lo que falta hasta 1100 t es el fuel de aterrizaje (aprox).’

            Otro que se fija en una diapositiva y extrapola números de dibujitos. En esa diapositiva no se dice en ningún sitio que sean cuatro vuelos, y Musk tampoco dijo nada sobre el número de vuelos. De hecho, en las anteriores queda muy claro que son uno y dos repostajes, escrito con números y todo aparte de con letras. En esa se quedan en «full», «tankers» y «completely». Y se vuelve a reiterar que la carga a LEO con 0km/s son 150 toneladas, mientras que la capacidad de combustible de la BFS se da como 1,100.

            Prefiero fiarme de lo escrito, no del arte que hace el departamento de CGI. Y en el AMA Musk dejó escrito que inicialmente, no habría un tanker distinto, sino que se usaría una BFS vacía. En ese caso, la capacidad de combustible a LEO tiene que ser forzosamente inferior a la carga en LEO de la versión que lleva carga además de combustible. Con las 150 toneladas transferidas por vuelo estaba siendo generoso, como ya ves. Pero no nos metamos en detalles de por qué no me creo al 100% esas diapos tampoco, sigamos dándolas como palabra del profeta, 100% verdadera en lo que dice de manera explícita.

            ‘En la gráfica “Value of refilling. One tank” puede verse que con un solo repostaje en LEO el BFR puede llevar 150 t a GTO 1800 m/s.

            Un solo repostaje.’

            Cojonudo, no me había fijado en esa serie de diapositivas con detalle, la verdad. Vamos a usarlas:

            Cada 150mT de combustible en HEO, 2 lanzamientos, porque somos generosos y no asumimos pérdidas de transmisión. Para llenar una BFS, que necesita dos para llegar allí, necesitamos 1,100 toneladas de combustible. 1,100/150, redondeando hacia arriba, salen ocho vuelos a HEO. 8 vuelos a HEO, con 2 lanzamientos por cada vuelo a HEO me salen dieciséis vuelos sólo de repostaje. Mas otros dos para llevar la BFS con la carga allí, 18 lanzamientos. Uy, fíjate, me equivoqué por seis en mi primera estimación gorda (24 lanzamientos), y me quedé corto por dos en la optimista (dieciséis). Algo así como un 25% de error en el peor caso (sies en veinticuatro), y 12,5% en la estimación optimista (dos en dieciséis).

            Tu decías 6-9, ¿no? En el mejor de los casos, te equivocas en un 100% (nueve en una estimación de nueve), en el peor en un 200% (doce en una estimación de seis). Tienes razón, ‘Ni en broma’ ‘mis 24 son tan válidos como tus 7,5’. 😉

          7. ¡Dios!
            Desisto. Ni siquiera he podido convencerte de algo tan evidente como que el tanker, al ser más ligero, tiene una capacidad de payload superior.

            Ay! No te bajarás del burro… está claro.

            Por lo visto, sólo el tiempo dará o quitará razones.

          8. No hace falta que me convenzas, en ningún sitio he dicho que el tanker no sea más ligero, ni tiene eso nada que ver con el último comentario que he hecho. Lo más parecido que he dicho es que Musk dijo en el AMA que el tanker, si se construye, se construirá una vez la BFS esté operativa, y por tanto no estará disponible en los primeros vuelos. No dijo ni una sola palabra sobre cuánto más combustible llevaría, o cual sería su masa en vacío. Coincido en que, de construirse algún día, probablemente sea más eficiente en llevar masa a LEO que una BFS normal, pero ni podemos saber cuanto, ni es relevante para los primeros vuelos porque no estará construido.

            Por contra, y aunque no importa en el análisis hecho más arriba (porque uso la curva esa de carga a LEO+1,800m/s en la diapositiva «one refuel in LEO»), una BFS vacía usada como tanker es por cojones más ligera que una BFS con carga, pero eso no dice que tenga más capacidad de carga, sino que es menos eficiente, igual que cualquier otro cohete al que no le llenas los tanques del todo, aunque sea más ligero en la rampa, no puede lanzar a LEO más peso que si estuviera lleno, sino menos.

        2. P.D: por cierto, ¿que número has usado para la carga de combustible residual de una BFS vacía usada para transportar combustible? Debería ser inferior a la carga máxima del sistema, que se cita en bastantes sitios como 150Tm. Y cuando divido 1,015 (la capacidad de combustible de una BFS, 1,100-85) entre 150, de todas formas me sale bastante más de 4 para rellenarlo.

          Pura curiosidad por ver cómo has analizado tú el problema, porque aparte no sabemos cuál es la órbita del segundo transvase de combustible. 🙂

      2. Ya, pero esa imagen exactamente dos números en ella, el 2 de H20, y el 4 de CH4. De ahí a hablar de números de lanzamientos, basándose en malentender una diapositiva, hay un trecho.

        Puestos a leer en ella, podríamos afirmar que se necesita una nave, pero que luego dicha nave se divida en dos y se rellena a si misma, puesto que sólo se muestra un lanzamiento. Siendo un poco más sensatos, la única información que se puede sacar de ella es que la misión implica reabastecimiento de combustible en una órbita elíptica sin especificar. Y ya, nada de número de lanzamientos.

        Para lanzar una BFS a la luna se necesita un número indeterminado de lanzamientos, porque SpaceX no ha dicho nada al respecto (y llevo semanas buscando, porque sería información muy golosa para imaginarse el coste de dicha misión). Pero desde luego, lo que te puedo afirmar es que dos, como has puesto ya en dos entradas, eso nadie lo ha dicho, excepto de oídas y sin fuentes citables en un montón de foros. Y también te puedo afirmar que aparte, es físicamente imposible.

        Me imagino que ya has visto transcripciones de la charla, pero por si acaso:

        http://shitelonsays.com/transcript/making-life-multiplanetary-elon-musk-adelaide-iac-2017-09-29

        (Que oye, si me encuentras la cita, seré el primero en admitir que tengo la boca muy grande).

        1. Yo me quedé con la sensación de 2 lanzamientos para aterrizar y volver. Pero igual tienes razón, y la mezcla del vídeo con el comentario nos llevó a pensar que era menos.

          Aquí la cita (no se especifica que el retank sea solo uno, y el del vídeo era en LEO, no high eliptic.
          «Based on calculations we’ve done we can actually do lunar surface missions with no propellant production on the surface of the Moon. So if we do a high elliptic parking orbit for for the ship and retank in high elliptic orbit, we can go all the way to the moon and back with no local propellant reduction on the moon»

  4. Y si el futuro no fuese ir a la Luna y Marte (que también) pero después.
    La Luna como entretenimiento, pues tiene un pase. Que se quiere tener una esperanza para la humanidad (por ahora la única especie técnologica conocida) pues Marte podría valer. Pero donde hay espacio y recursos sin deltaV’s elevados … pues los asteroides. Pones dos módulos unidos por un cable a girar y de hay para adelante. Recursos para este maltratado planeta e incetivo para que las empresas y la gente se arriesgue.

    Vamos es un decir. Yo sigo esperando que a Musk se le va un poco la pinza y se dedica a la explotación de asteroides; y después todos los demás.

    1. ¿Recursos en una roca sin atmósfera, sin tierra para cultivar, sin agua y sin gravedad? Ahí como mucho puedes montar una estación minera, pero un refugio para la humanidad ni de coña.

      Y no sé de dónde sacas lo de «sin deltaV’s elevados»… porque nada más lejos de la realidad.

      1. Salvo la gravedad, esta confirmado que la Luna y Marte tienen en abundancia. Marte tiene agua pero por confirmar que sea adecuada. Los asteroides tienen agua, se puede usar como propelente y llevarlos a una orbita adecuada. No he dicho que sea facil pero la recompensa esta hay.

        1. Me refería a los asteroides solamente. De ellos, poquísimos tienen agua, y la que tienen es escasa. Caso distinto son los cometas, pero están aún más lejos.

    2. Me parece una buena idea, porque despegar de un asteriode cuesta muy poca energía. Pero tiene el problema de que están lejos o pasan cerca fugazmente. Quizá lo más útil de colonizarlos sea ensayar técnicas para desviar los que tengan peligro de colisión.

      Haciendo ciencia ficción:
      – Se escoje un asteroide que esté en una órbita cercana que sea lo bastante grande como para retener un anillo planetario de polvo.
      – Se le ancla un pequeño taladro capaz de trabajar durante meses o años, alimentado por paneles solares.
      – Con el tiempo, el polvo lanzado por el taladro a unos pocos cm/s forma un anillo planetario con una superficie mucho mayor que la del asteroide.
      – El anillo actúa como una vela solar al ofrecer resistencia al viento solar.
      – El viento solar empuja el conjunto anillo/asteroide hacia una órbita segura.

      1. Pero el anillo no está anclado al asteroide, si le «soplas» lo único que harías seria deshacerlo, eso es como lanzar un trapo al aire desde un barco y esperar que le de impulso.

        1. Supongo que a partir de cierta masa de cada grano de polvo el viento solar no sería capaz de arrancar el polvo de su órbita.
          Hay una propuesta parecida para desviar asteroides situando un cohete al lado del asteroide sin tocarlo y transmitirle el impulso mediante la gravedad sin que el cohete se separe. Esto sería algo parecido.
          Pero quizá tengas razón y no persista el anillo el tiempo suficiente como para mover el asteroide.

        2. En
          https://danielmarin.naukas.com/2016/06/30/el-estado-de-la-defensa-planetaria-contra-los-asteroides-cercanos/
          se dice que uno de los objetivos del proyecto ARM es probar la técnica del tractor gravitatorio.
          Creo que sería una idea parecida usando el impulso de un cohete en lugar del impulso del viento solar:

          «la sonda ARM (Asteroid Redirect Mission) de la NASA, cuyo objetivo principal es traer rocas de la superficie de un asteroide cercano —probablemente 2008 EV5— hasta las cercanías de la Luna. Las rocas serían luego recogidas por dos astronautas a bordo de una nave Orión, que las traerían a la Tierra. Pero otro objetivo es probar la técnica del tractor gravitatorio y para ello la sonda permanecerá trescientos días cerca de su objetivo intentando desviar su órbita (en este caso el cambio será mínimo, pero suficiente para probar la bondad de la técnica).»

    3. Hola Miguel.- Te cuento que también llegué a pensar, que quizás en lugar de Marte, Encelado, Titán o Europa fueran más factibles para una gran colonia de la Humanidad. Hay muchos que sostienen que poseen más agua líquida que la Tierra. Imagina que el 5° anillo de Saturno está formado por el agua que escapa por geiseres de Encelado y que por supuesto se congela. En el caso de Europa, llegué a leer cálculos que hablaban de geiseres de agua de 60km de altura. ¿Te imaginas una base al lado de uno de esos geiseres? Tendrías agua líquida en abundancia, energía más que suficiente para calefaccionar a la colonia. Materia prima para producir ahí mismo hidrógeno, etc. En el caso de Titán, hay mares y nubes, pero de Metano. Podría llegar a haber otro tipo de vida. Son mundos fascinantes, de los cuales sería muy bueno saber más. Si por mi fuera, la próxima misión de tipo Flagship (las más caras) de la NASA, sería para investigar esos mundos. Pero claro, nada de eso llegaré a verlo. Así que me conformo con bastante menos. Por empezar, que una misión tripulada salga de LEO.
      P.D.: Si algún forista conoce algún libro en español de ciencia ficción sobre alguno de esos mundos, le agradecería me informe

  5. ¿Qué se necesita para poder vivir en la Luna sin que falte de nada?

    Ni DSG ni Nasa.
    Sólo una cosa:

    -Que el servicio de reparto de Amazon llegue hasta allí.

    Y dado que Blue Origin está preparando un lander para llevar carga a la Luna… ¿Hace falta añadir algo más?

  6. Esto se podría solucionar si utilizáramos los drones militares como servicio de carga de equipo vital , herramientas y equipo de constuccion y desarrollo, estos podrían ser enviados por cohetes de SpaceX, el resto del viaje seria monitorizado desde la tierra.

    1. Yo también tengo una troll-pregunta:

      ¿La escoba de Harry Potter es suborbital u orbital?

      En el último caso, ¿qué payload puede poner en distintas órbitas?

      ¿Puede llegar a la Luna?
      Lo digo por si hay que barrerla.

  7. Creo que en pocas décadas la inteligencia artificial y la robótica humanoide habrán avanzado como para que ya no sean un problema la comida, los residuos, la composición y la presión atmosférica, la temperatura, la radiación ionizante… La colonización del espacio exterior se realizará con naves automáticas y robots avanzados -“replicantes”- que explorarán y harán todo el trabajo por nosotros.

  8. Lo que me encanta de las diapos de Boeing, es que si quitas de ellas la DSG, no cambia nada en absoluto, aparte de que se puede escoger otras órbitas intermedias más baratas en dV y tienes más margen.

    Pero seguro que añaden algún requisito absurdo como que el CM+AM no pueda acoplarse con el DM sin presencia de un brazo robot, tranquilos todos. La DSG es la perfecta continuación de hacer lo mismo, sin hacer nada, gastando mucho, durante las próximas X administraciones.

      1. Una cosa son los iónicos y otro el vasimr

        los iónicos no son hoax tienen una eficiencia extraordinaria (el de doble capa de la ESA es alucinante) y el que ponen en la noticía que he indicado es uno de efecto HAL de gran tamaño para aumentar empuje. Que tengan poco empuje para aceleraciones cortas es decir no tienen marchas cortas y solo valen para las largas es cierto… Se pueden combinar con otros y además se pueden poner muchos y grandes en la nave espacial

        La propuesta de la boeing última es poner un anillo de muchos motores iónicos de efecto HAL y uno químico propergólico central y así tener varios empujes o varias marchas según

        Los iónicos son para marcha larga bien para sondas a lugares lejanos pero reitero para marchas largas

        El vasimr no es un hoax es otra cosa. Realmente no es exactamente un motor iónico sino una combinación (iónico, + magnetoplasma todo en uno haciendo algo nuevo con superconductores etc) dando un motor nuevo que tiene marchas de más cortas a más largas (ni tan cortas como los propergoles químicos normales ni tan largas como los iónicos normales). No tiene tan largas como un motor iónico normal y por tanto debería estar complementado por motores iónicos extra

        Si miras el empuje específico un motor iónico es el que tiene el mayor, menos y después de los iónicos está el Vasimr y los que menos los químicos

        El vasimr si se cuenta el tiempo, la energía invertida y la cantidad de propelente tiene un empuje específico bastante más bajo que un motor iónico, pero muy superior a uno químico. NO sirve para volar dentro de una atmósfera porque no tiene marchas tan cortas pero si para maniobrar y desplazarse y acelerar

        Ahora bien. El vasimr es escalable, se puede montar uno de 200 kw o uno de 200 megawatios (usa superconductores sin contacto directo con el plasma) y se pude escalar lo que se quiera

        si uno en lugar de mirar el impulso específico normal (energía invertida, cantidad de propelente y tiempo para alcanzar una velocidad) solo se fija en la cantidad de propelente y el tiempo y se olvida en redondo de la energía suponiendo que es irrelevante y se tendrá una fuente infinita o tanta energía como se quiera con un motor que se puede escalar para la energía que te de la gana: Entonces, y en esa situación, resulta que el vasimr es el que te daría mayor impulso específico de calle obviando la energía y podría ir a marte en poco tiempo (se debería combinar con otros)

        Por tanto si tuvieras una fuente de energía nuclear y a poder ser fuera fusión nuclear (en una nave espacial debería ser con He3 que sí la podríamos conseguir si tuviéramos helio 3 a diferencia de los otros tipos, que no nos emite neutrones y no hará falta mover turbinas sino conversión directa en electricidad de la energía de los rpotones) entonces el vasimr para marchas más cortas a un poco más largas complementado con motores iónicos como el Dual-stage Gridded Ion Thruster, Dual-Stage 4-Grid – DS4G de la ESA y para las marchas aún más cortas este http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/825/1/012005/meta;jsessionid=527381EC502A25716837EE5A16E33A31.c1.iopscience.cld.iop.org todos en la misma nave según el tipo de maniobra sería ideal

        Primero el VASIMR es un tipo de motor no todos los motores iónicos (falta depurar cosas pero creen que ya está. Entre final de este año y principios del que viene se hace la prueba para saber si ya está solucionado su problema de calentamiento y se aumenta la eficiencia)

        La noticia que he puesto habla de motor iónico de tipo HAL gigante y se puede poner muchos de ellos

        Se pueden combinar varios tipos de motor en la misma nave espacial para los diferentes tipos de marcha sin necesidad de gastar gran cantidad de propergol sino cantidades razonables y posibles de reabastecer (el vasimr funciona con un buen espectro de gases y funciona bien con Argon que se puede obtener de la atmósfera de marte etc)

        NO son hoax. La sonda dawn lo mostró..

        hay una campaña muy fuerte contra los vasimr y los iónicos y todo lo eléctrico por una parte por empresas que ya tienen tecnología madura en propergoles químicos y por otra por gente que quiere ver personas en Marte antes de morir de viejos y los propergoles químicos es una tecnología ya bastante madura con tantas décadas y los eléctricos están despegando ahora y hay retos aún pendientes. Como motores de fisión nuclear por ejemplo… etc

      2. —-
        No electric propulsion system — neither the inferior VASIMR nor its superior ion-drive competitors — can achieve a quick transit to Mars, because the thrust-to-weight ratio of any realistic power system (even without a payload) is much too low
        —–

        Parece una afirmación dogmática. Depende de la fuente de energía

      3. ito
        ———–
        But wait, there’s more. To achieve his much-repeated claim that VASIMR could enable a 39-day one-way transit to Mars, Chang Diaz posits a nuclear reactor system with a power of 200,000 kilowatts and a power-to-mass ratio of 1,000 watts per kilogram. In fact, the largest space nuclear reactor ever built, the Soviet Topaz, had a power of 10 kilowatts and a power-to-mass ratio of 10 watts per kilogram. There is thus no basis whatsoever for believing in the feasibility of Chang Diaz’s fantasy power system.
        ———

        la propuesta de los 39 días vino después que se propusiera por parte de una universidad creo que norteamericana una reacción de radioisótopos que daba suficiente energía. Con 3 pilas de estas habría suficiente aunque su emisión de partículas pudiera no ser muy sana la idea era usar los tanques de propelente como barrera protectora y también para las tormentas solares

        Ya se han hecho decenas de miles de pruebas. Se ha llegado a eficiencias del más del 70% etc con el vasimr

        Que repito no es un motor iónico cualquiera y NO ES el motor iónico de efecto HAL gigante de la noticia que he puesto y que usas para replicarme
        La boeing propone un anillo de muchos de esos motores HAL y uno de propergoles central

        La lockeed martin propone exclusivamente propergólicos de H2 y O2 o sea criogénicos…

        SpaceX propergólicos de metano y O2 (metalox)

        Etc…

        1. «los iónicos no son hoax tienen una eficiencia extraordinaria»

          Pasar de un rendimiento del 50 % del VASIMR al 70 u 80 % de los iónicos no te va a solucionar el inmenso problema de necesitar un reactor nuclear espacial con 100 veces más potencia/peso y 20.000 veces más potencia de lo que se haya construido nunca.

          «Se pueden combinar con otros»

          Sí, lo puedes «combinar» con un cohete químico y tirar a la basura el cohete iónico.

          «y además se pueden poner muchos y grandes en la nave espacial»

          Ésa no es la cuestión, como deja bien claro el artículo.

          «Los iónicos son para marcha larga bien para sondas a lugares lejanos pero reitero para marchas largas»

          Ya, pero los astronautas no pueden echar 20 años en el camino a Marte.

          «El vasimr no es un hoax es otra cosa. Realmente no es exactamente un motor iónico sino una combinación (iónico, + magnetoplasma todo en uno haciendo algo nuevo con superconductores etc) dando un motor nuevo»

          Dando un motor nuevo con un empuje de mierda que no sirve para llegar a Marte antes de que la tripulación se jubile.

          «El vasimr si se cuenta el tiempo, la energía invertida y la cantidad de propelente tiene un empuje específico»

          No sé por qué repites continuamente lo del «empuje específico» (en realidad impulso específico), cuando el artículo deja meridianamente claro que el problema no es el impulso específico sino el empuje y la relación empuje/peso.

          «El vasimr es escalable, se puede montar uno de 200 kw o uno de 200 megawatios»

          ¿Por qué no lees el artículo antes de repetir cosas que ya están desmontadas allí?

          «Por tanto si tuvieras una fuente de energía nuclear […] entonces el vasimr para marchas más cortas a un poco más largas complementado con motores iónicos […] sería ideal»

          Y si mi abuela tuviera ruedas sería una bicicleta.

          «Parece una afirmación dogmática. Depende de la fuente de energía»

          Lo que parece una afirmación dogmática es que de repente va a haber un reactor nuclear mágico con 100 veces la potencia/peso de los existentes y que vamos a ver naves en el espacio de 7.700 toneladas para llevar a 4 personas a Marte.

          «la propuesta de los 39 días vino después que se propusiera por parte de una universidad creo que norteamericana una reacción de radioisótopos que daba suficiente energía. Con 3 pilas de estas habría suficiente»

          Sí, las tienen guardadas junto a la máquina de movimiento perpetuo y el condensador de fluzo.

          1. *****
            Pasar de un rendimiento del 50 % del VASIMR al 70 u 80 % de los iónicos no te va a solucionar el inmenso problema de necesitar un reactor nuclear espacial con 100 veces más potencia/peso y
            ****

            Pero no los hace hoax… Los motores funcionan y muy eficientemente y cada vez más.

            Podrías viajar por el sistema solar con la distribución que motores que he dicho, tranquilamente… Y en poco tiempo y con cantidades de propelente razonable

            Necesitas una gran fuente de energía, sí…

            Con RTG, reactores nucleares para el espacio y paneles solares puedes tener vehículos de transporte de cargas en el espacio entre la luna y la Tierra sin que bajen…

            Se pueden usar para enviar cargas a marte sin necesidad de media decena de cohetes gigantes para llenar el depósito…

            los motores de propergoles también van a darte viajes de tiempo muy largo y encima la masa útil se verá reducida

            Evidentemente para tener rutas con Marte y el sistema solar tripuladas necesitas una fuente de fusión nuclear. Pero no la puedes sustituir por propergoles. Así que da igual. NEcesitas los eléctricos y fusión nuclear para llevar personas en tiempo razonable por el sistema solar

            Con la tecnología que tenemos no podemos tener un reactor nuclear de fusión de pequeño tamaño para subir a una nave espacial, eficiente, de fusión deuterio-tritio etc

            NI siquiera la podemos hacer de forma eficiente con deuterio-tritio con reactores mayores que varios estadios de futbol o sea…

            Pero si se dispusiera de Helio·3 Sí se podría conseguir con reactores pequeños generar grandes cantidades de energía y más que suficientes sin neutrones emitidos peligrosos y sin necesidad de ciclos de conversiones con cosa móviles como turbinas

            Con He3 Sí podríamos y se podría dar potencia a plasma, vasirm, iónico , etc. Suficiente y sobrada

            Donde hay He3 es en el regolito lunar

            Y zubrin quiere ver personas en Marte antes de morir de viejo

          2. ***+
            Sí, las tienen guardadas junto a la máquina de movimiento perpetuo y el condensador de fluzo.
            ***
            No. En revista científica de papel de hace años (me da rabia que no se por donde en los archivadores). Es de donde surge la idea para esa cantidad de días al ver que sí parece ser posible tener alguna tecnología que de ese requerimiento

            Pero para los motores eléctricos tripulados y de tiempos breves de viaje se necesitaría fusión de He3 obtenido del regolito lunar… NO hay otra

            Pero ni son hoax ni es tan exagerado como dice zubrin o tu

            Yo preguntaba cuales eran los otros 2 motores que se trabajaba a petición de la NASA para el viaje a marte al ver que uno de ellos es un iónico de efecto HAL pero de gran tamaño y potencia y leo proselitismo,, jue

          3. «Con RTG, reactores nucleares para el espacio y paneles solares puedes tener vehículos de transporte de cargas en el espacio entre la luna y la Tierra sin que bajen…»

            Nadie está criticando el transporte de cargas, sólo el transporte de personas. Mira, si no sabes leer, lo siento por ti, pero no voy a perder más el tiempo con alguien que, o no se ha leído el artículo, o no ha entendido nada de lo que ha leído. Tengo cosas mejores que hacer.

          4. Se leer. Pero también esccar Antonio. Y tu no escuchas ni atiendes, eres de piñón fijo confundiendo opiniones con hechos incuestionables. Lo siento pero eres tu quien se pasa tres. Pueblos. Yo. Me enrrollo, especulo pero lo que haces no es de recibo Antonio
            La actitud no da la razón sino las razones

            Los motores eléctricos no son ningún Hoax. Los problemas son puramente técnicos, no físicos

  9. Yo sigo sin encontrarle sentido a ir a la Luna y lo que menos encuentro son los objetivos de la NASA.
    Todos aquí han especulado, han dejado volar su imaginación y han expresado distintas opiniones de para que serviría o no ir a la Luna pero ¿alguien sabe positivamente fuera de toda especulación cual es el objetivo de la NASA? ¿una excusa para desarrollar el SLS?
    Lo de Kenedy fué una expresión para las cámaras, en mi opinión debe leerse: «vamos a mojarle la oreja a los rusos»

  10. A largo plazo, pienso que sería ideal construir en la superficie de la Luna, mediante robots, una rampa de lanzamiento electromagnética, alimentada por energía solar, aprovechando que la velocidad de escape de la Luna es mucho menor que la de la Tierra y que allí no habría que invadir entornos de alto valor con una rampa de cientos de kilómetros.

    Permitiría, entre otras cosas:
    – Lanzar aterrizadores para volver a la Tierra ahorrando el combustible que haría falta para ponerse en órbita lunar.
    – Lanzar paquetes de rocas para interceptar asteroides peligrosos, con un pequeño cohete para afinar la trayectoria sobre la marcha.
    – Lanzar material extraido de la Luna, y equipos fabricados en la Luna, para construir naves grandes, interplanetarias, en órbita lunar.
    – Quizá podrían alunizar naves en la misma rampa, usándola para frenar, en vez de usar cohetes, aunque eso sería muy arriesgado.

  11. Siempre lo he pensado lo de la rampa de aceleracion al estilo maglev en la luna, sin rozamiento atmosferico y con su debil gravedad, me parece un sistema ideal para lanzar naves y carga a orbita o fuera de ella, se deberia derivar toda la construccion de cohetes pesados a una hipotetica estacion de produccion lunar y lanzar todo lo gordo desde alli, de la tierra simplemente saldrian las tripulaciones y algunos suministros.

    En Marte con su ridicula presion atmosferica no seria descabellado un sistema similar.

  12. La industria aeroespacial de Europa y al Agencia Espacial Europea apoyan la construcción de la Deep Space Gateway. La ESA por lo menos quiere poner al menos un modulo en la estación espacial lunar, lo que seria el inicio del segmento europeo en la ‘Gateway’,
    Actualmente la ESA esta contribuyendo con el modulo de servicio de la capsula Orión. Y esperan tener listo al Ariane 6, con el que se harían los viajes a la estación lunar.. quieren también poner un remolcador espacial eléctrico solar con el que esperan llevar hasta 9 toneladas de carga a la ‘Gateway’.

    Entonces ahí yo veo voluntad, en vez de estar en esa discusión eterna de que si una estación lunar o no, hay que dar el primer paso, y hacerlo realidad en la practica.

  13. La exploración y colonización de la luna ofrece numerosos campos de investigación científica y retos tecnológicos; creo que es el.clavo a que agarrarnos los espaciotrastornados de la presente generación aunque haya de dejar la colonización marciana para generaciones posteriores (y espero que por lo menos se aclere la exasperantemente lenta política de envío de sondas planetarias)

  14. Sigo opinando que todo estos powerpoints para justificar lo injustificable , es decir la función que van a cumplir durante los próximos años el SLS y la orion . No saben en concreto para que los quieren , se van a gastar una pila de millones del erario publico de EEUU , todo para llenar los bolsillos de boing , lockeed , etc . Sigo opinando que el programa chino , aunque lento , es el mas realista y puede que adelante por la derecha a las demás agencias espaciales tanto publicas como privadas y nos dejen con la boca abierta . De momento a finales de año , mandan una sonda a la luna y esto no es un PowerPoint . Mas adelante , puede que el primer hombre que pise la luna de nuevo , vaya a lomos de un CZ-9 y salude a los astronautas que están ensamblando a prisa y corriendo la supuesta DSG .

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Por Daniel Marín, publicado el 27 octubre, 2017
Categoría(s): Astronáutica • Comercial • Luna • NASA