El ambicioso programa espacial de Lockheed-Martin para explorar la Luna y Marte

Cuando se habla de empresas privadas con planes para la exploración tripulada del espacio es inevitable que se mencione a SpaceX y su proyecto de colonización de Marte usando el cohete BFR. Pero no solo SpaceX sueña a lo grande. Otras compañías aeroespaciales de Estados Unidos también tienen proyectos ambiciosos. En este sentido no cabe duda de que, después de SpaceX, la empresa que más ha publicitado sus planes para enviar seres humanos a la Luna y Marte es Lockheed Martin. Esta corporación es el contratista principal de la nave Orión de la NASA y, lógicamente, sus proyectos tripulados a largo plazo hacen uso de este vehículo y de su lanzador, el cohete SLS (cuyo contratista principal es Boeing). En 2016 Lockheed Martin presentó la iniciativa Mars Base Camp para llevar a cabo una misión tripulada a Marte pasando primero por Fobos y Deimos. No es casualidad que esta arquitectura fuese la preferida por la NASA en aquel entonces.

El vehículo MADV en la Luna (Lockheed Martin).

Mars Base Camp proponía realizar una misión, denominada MBC-1 (Mars Base Camp 1), con seis personas a la órbita de Marte en una fecha tan temprana como 2026. Este plan usaba dos naves Orión y dos naves marcianas unidas para aumentar la redundancia y la seguridad. Pero en los últimos años los planes de referencia de la NASA han sufrido cambios y ahora se prefiere que la primera misión tripulada al planeta rojo sea a la órbita marciana, sin pasar por las lunas de Marte. Además, los plazos del Mars Base Camp original eran incompatibles con la construcción de la estación lunar Gateway, un proyecto en el que Lockheed Martin está muy interesada por depender de la nave Orión. En consecuencia, la empresa modifico su propuesta y presentó una nueva versión conocida como MBC-S (Mars Base Camp Sortie), que introducía misiones de corta duración a la superficie marciana usando un cuerpo sustentador llamado MADV (Mars Ascent/Descent Vehicle). Por supuesto, el nuevo plan MBC-S es compatible con Gateway.

Dos MADV cerca de la nave MBC (Lockheed Martin).
Nave de transferencia marciana del Mars Base Camp, con dos naves Orión y dos etapas criogénicas (Lockheed Martin).

La misión MBC-S a la superficie marciana tendría lugar después de la misión MBC-1 a la órbita del planeta rojo y seguiría las siguientes fases. Primero se lanzarían los distintos elementos de la nave marciana Mars Base Camp a la órbita lunar usando el SLS y vectores comerciales, donde se acoplarían con Gateway. Las dos etapas criogénicas de propulsión de la nave marciana MBC, conocidas como CPS, se llenarían de combustible mediante otras misiones. Luego se enviarían a la órbita marciana sin tripulación uno o dos MADV usando el SLS Block 1B. Los MADV viajarían a Marte acoplados a una etapa de propulsión solar eléctrica (SEP) con motores iónicos. La anterior misión MBC-1 habría dejado previamente en órbita de Marte un módulo laboratorio con un nodo de acoplamiento, al que se unirían los MADV. Misiones posteriores cargarían el MADV de combustible en órbita marciana. Por último se lanzarían dos SLS Block 1B con sendas naves Orión, una sin tripulación y otra con seis astronautas, que viajarían hasta Gateway y se acoplarían a la nave MBC para poner rumbo a Marte. Una vez en órbita marciana, cuatro tripulantes aterrizarían en la superficie usando un MADV y vivirían allí unas dos semanas.

Esquema de la misión a Marte MBC-S de LM (Lockheed Martin).
Dos MADV en órbita de Marte esperando a la nave MBC tripulada (Lockheed Martin).
El MADV viajaría hasta Marte acoplado a una etapa SEP (Lockheed Martin).

Para aprovechar la misión, el MADV podría hacer más de un descenso a la superficie, aunque ello implicaría rellenar los depósitos de la nave. Por eso una posibilidad es lanzar previamente vehículos no tripulados a la órbita marciana cargados de agua que, llegado el momento, emplearían electrólisis para generar hidrógeno y oxígeno líquidos con el fin de llenar los tanques del MADV y otros vehículos. El MADV tendría una masa de unas 105 toneladas cargado de combustible y 27 toneladas en seco. Su altura alcanzaría los 27 metros y su diámetro en la base sería de 7 metros. Estaría propulsado por seis motores criogénicos similares a los actuales RL-10. Llevaría losetas de carbono-carbono para las zonas donde se pueden alcanzar mayores temperaturas en la entrada en la atmósfera de Marte, pero para el resto del fuselaje se podrían usar aleaciones metálicas no ablativas (recordemos que debe ser reutilizable).

El MADV listo para ser lanzado por un SLS Block 1B (Lockheed Martin).
El MADV en la superficie de Marte (Lockheed Martin).
Partes del MADV (Lockheed Martin).
Parte delantera del MADV con el cono abierto para dejar al descubierto el dispositivo de acoplamiento (Lockheed Martin).

A diferencia de la nave BFS de SpaceX, el MADV no tiene que resistir una reentrada en la atmósfera terrestre, mucho más exigente. La energía eléctrica sería generada a través de un motor de combustión interna que quemaría el hidrógeno con el oxígeno. Puesto que aterrizaría verticalmente sobre cuatro patas retráctiles, la tripulación debería usar un ascensor externo para llegar a la superficie (no me quiero imaginar la angustia si el cacharro no funciona al regreso), mientras que la carga estaría situada en la parte inferior entre los motores. La mayor parte del volumen del MADV estaría ocupado por los tanques de propergoles, pero dispondría de un espacio interno dividido en tres volúmenes: la cabina, una zona de descanso y trabajo, y la esclusa junto al laboratorio y la cocina. El atrevido diseño del MADV, con una sola etapa (SSTO), y toda la arquitectura del Mars Base Camp, gira alrededor del empleo de combustibles criogénicos. Esto significa que habría que desarrollar y asentar las tecnologías de almacenamiento a largo plazo de este tipo de combustibles, algo que todavía no tenemos a nuestro alcance.

Distribución interior del MADV (Lockheed Martin).
Espacios interiores del MADV (Lockheed Martin).
El MADV durante la entrada en la atmósfera marciana (Lockheed Martin).
Ascensor para los astronautas (Lockheed Martin).

Ahora que el foco de la NASA está en la Luna y la estación Gateway, Lockheed Martin ha vuelto a adaptar sus planes y, ya puestos, ha decidido proponer el MADV como vehículo de descenso sobre la superficie de Luna. De igual modo que SpaceX quiere probar primero el BFS en la Luna antes de enviarlo a Marte, Lockheed Martin desea hacer lo mismo con el MADV. Evidentemente, una misión lunar no tendría los problemas asociados con un viaje a Marte —entrada atmosférica y descenso aerodinámico— y se limitaría a llevar a cabo un aterrizaje propulsado. Pero a nadie se le escapa que, si bien la arquitectura del Mars Base Camp es relativamente realista, el MADV supone un salto cuántico en tecnologías que difícilmente podría ser aprobado por la NASA a medio plazo. Así que la estrategia de Lockheed Martin para aprovechar el tirón de Gateway y apostar por un MADV lunar no parece muy buena idea. Y, efectivamente, eso es lo que ha pasado.

El módulo lunar reutilizable de Lockheed Martin (Lockheed Martin).
El módulo lunar acoplado a Gateway (Lockheed Martin).

A principios de este mes la empresa presentó un nuevo módulo lunar reutilizable de 65 toneladas (22 toneladas en seco) y 14 metros de altura que viajaría a la superficie de la Luna desde la estación Gateway. Al igual que el MADV, el nuevo módulo lunar es de una sola etapa y usa combustibles criogénicos que alimentarían cuatro motores RL-10 (aunque podría usar otro motor como el BE-3). Sería capaz de mantener cuatro astronautas en la superficie lunar durante dos semanas y llevar una tonelada de equipamiento. Para ahorrar costes, la cabina sería muy similar a la de la Orión. Como vemos, este módulo lunar serviría para poner a prueba la mayor parte de tecnologías clave que luego se necesitarían en el MADV.

El módulo lunar (Lockheed Martin).
Varias vistas del módulo lunar (Lockheed Martin).

Y sí, el módulo también llevaría un ascensor como el MADV para acceder a la superficie. El módulo lunar usaría combustible almacenado en un depósito en órbita lunar previamente lanzado por el SLS o varios cohetes comerciales. No se descarta usar el hielo del polo sur lunar para obtener el agua que luego sería enviada al depósito y separada en hidrógeno y oxígeno por electrólisis. El módulo lunar primero se acoplaría con el depósito para cargar combustible y luego se dirigiría a Gateway para recoger a la tripulación antes de viajar a la superficie. Gracias a la órbita tipo NRHO de Gateway el módulo tendría acceso a prácticamente toda la superficie lunar. La arquitectura basada en depósitos de combustible recuerda a otras propuestas en el pasado por Boeing y, sobre todo, ULA.

Sistema de depósitos de combustible en órbita para cargar el módulo lunar (Lockheed Martin).
Esquema de una misión lunar (Lockheed Martin).

Todos estos planes de Lockheed Martin están supeditados a las decisiones que tome la NASA. E incluso si son favorables a los planes de esta empresa nada garantiza que vaya a ser el contratista principal de estos proyectos. En cualquier caso, no me negarán que el MADV es uno de los vehículos espaciales estéticamente más atractivos jamás concebidos. Es una pena que nunca lo vayamos a ver volar.

El módulo lunar en el polo sur de nuestro satélite (Lockheed Martin).


141 Comentarios

  1. Esta totalmente claro q el problema del hombre en el espacio no es una cuestión de ideas o proyectos, es sólo una cuestión de dinero, de mucho dinero, pues ninguno de estos proyectos sale barato . Y por lo tanto con pocas posibilidades de ser desarrollado.

    Se puede aplicar una fórmulita muy simple 🤔
    +$$=+????????… 😮
    (+dinero)=(- posibilidades de desarroyo) 😭

    Que barato es soñar… 😎

    1. Quizás el problema real sea que la industria espacial se ha convertido en una agrupación de empresas parásitas que piden lo que les da la gana sin contrapartida en responsabilidad y tiempos (Space-X aparte).

      Habría que hacer un análisis de donde se va el análisis de donde va cada euro y dólar del contribuyente cuando se crea una misión espacial. Pero claro, tendría que haber transparencia desde un principio y no va a haber.

  2. Me parece muy interesante el sistema de utilizar diferentes naves (o acoples) para realizar el ascenso y descenso. Estos son los momentos más exigentes del vuelo y es logico realizarlos con una nave de mínima complejidad. Imaginen tener un módulo tractor y habitacional que pueda ser recargado de combustible que realice el translado entre orbitas bajas. Luego, etapas de ascenso y descenso especificas para las caracteristicas de cada planeta que realice «el trabajo sucio» de aterrizar y despegar.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 25 octubre, 2018
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Comercial • Luna • NASA • Sistema Solar