Programa Artemisa al detalle: cómo planea la NASA volver a la Luna en 2024

Por Daniel Marín, el 22 mayo, 2019. Categoría(s): Astronáutica • Luna • NASA ✎ 151

A pesar de que todavía no se ha aprobado el incremento de mil seiscientos millones de dólares prometidos por la administración Trump para llevar a cabo el programa Artemisa —y no está nada claro que esto vaya a ocurrir—, la NASA sigue perfilando los detalles del proyecto. Para poner un astronauta en la Luna en 2024 tienen que llevarse a cabo varias misiones tripuladas y no tripuladas en tan solo cinco años. El calendario es ciertamente muy apretado y no parece que el dinero extra aportado por la Casa Blanca, si finalmente se materializa, sea suficiente para hacerlo realidad. Pero veamos cómo piensa la NASA llevar a cabo el programa Artemisa.

El plan del programa Artemisa para lograr un alunizaje tripulado en 2024 (NASA via Ars Technica).

A finales de 2020, o principios de 2021, despegará la misión EM-1 (Exploration Mission 1) mediante el primer cohete SLS (Space Launch System) de la NASA. Para hacer honor al nuevo nombre del programa lunar, la misión EM-1 será rebautizada como Artemisa 1 (Artemis 1). La nave Orión no tripulada Artemisa 1, con un módulo de servicio fabricado por la agencia espacial europea ESA, seguirá una trayectoria de retorno libre alrededor de la Luna. El SLS lanzará además hasta trece satélites de pequeño tamaño rumbo a la Luna. En 2022 despegará el segundo SLS Block 1 en la misión Artemisa 2 (antes EM-2). Será la primera misión tripulada de la Orión, que llevará —probablemente— cuatro astronautas en una trayectoria de retorno libre similar a la Artemisa 1. Ese mismo año un cohete comercial (Atlas V, Falcon 9, etc.) mandará a la órbita lunar el primer elemento de la estación Gateway, el módulo PPE (Power and Propulsion Element).

Estación Gateway minimalista para el programa Artemisa (Lockheed Martin).

En 2023 será lanzado mediante otro cohete comercial el segundo elemento de la estación Gateway, el MiniHab. Se trata de un pequeño módulo que se unirá al PPE y permitirá el posterior acoplamiento de la nave Orión y el módulo lunar. El MiniHab alcanzará la órbita lunar mediante una pequeña etapa remolcadora desechable. En 2024 se llevarán a cabo hasta cuatro lanzamientos. Tres cohetes comerciales se encargarán de lanzar el módulo lunar —que todavía no ha sido diseñado— divido en tres piezas: la etapa de ascenso AM (Ascent Module), la etapa de descenso DM (Descent Module) y una etapa de transferencia TV (Transfer Vehicle). La NASA favorece un módulo lunar de tres etapas, con una etapa de transferencia TV, pero es posible que el diseño final use solo dos etapas, por lo que en este caso solo se necesitarían menos lanzamientos comerciales.

Cohete SLS Block 1 (NASA).

Una vez el módulo lunar esté acoplado a la estación Gateway despegará la misión Artemisa 3 (EM-3). Será el primer lanzamiento de un SLS Block 1B con la etapa superior EUS (Exploration Upper Stage), que aumentará la capacidad del lanzador hasta las cien toneladas frente a las setenta de la versión Block 1. Aprovechando la mayor capacidad de carga, la Artemisa 3 llevará también un vehículo logístico con material y víveres para el alunizaje, así como combustible para el módulo lunar. La nave Orión Artemisa 3, probablemente con dos astronautas, se acoplará a la Gateway en órbita lunar. Los tripulantes pasarán al módulo lunar y de allí a la superficie de nuestro satélite.

Módulo lunar alunizando en el polo sur (NASA).

Este esquema es más o menos el que ya conocíamos por las declaraciones de Jim Bridenstine, el administrador de la NASA, pero hay variaciones. La más importante es que, finalmente, la NASA apuesta por desarrollar la versión Block 1B del SLS. Hasta ahora parecía que esta variante se iba a posponer indefinidamente o, al menos, más allá de 2024. Sin embargo, su introducción en la misión Artemisa 3 supone añadir un elemento extra a desarrollar en un programa que ya de por sí es extremadamente complejo. Un elemento que, huelga añadir, requerirá más dinero. Otro punto débil es que la primera misión del módulo lunar será también la primera tripulada, así que no hay margen para el error. Quizás justo por esta razón Bridenstine ha declarado recientemente que quiere tener disponibles dos módulos lunares para la misión Artemisa 3. Solo uno viajaría a la superficie tripulado y el otro se emplearía probablemente para una prueba sin astronautas o para un alunizaje posterior. Si finalmente se usan dos módulos lunares, estamos hablando de hasta once lanzamientos que se deben llevar a cabo entre 2020 y 2024.

¿Utopía en el polo sur? (NASA).

A partir de 2025 el ritmo de lanzamientos se dispararía y veríamos un alunizaje por año. En 2025 se lanzarían otros tres cohetes comerciales para enviar otro módulo lunar a Gateway —suponiendo que no se haya enviado una segunda unidad para la misión Artemisa 3—. Otro SLS Block 1B mandaría una nave Orión en la misión Artemisa 4 a la estación Gateway y se realizaría un segundo alunizaje tripulado. La etapa superior y la etapa de transferencia —encargada de llevar el módulo lunar de Gateway a la órbita lunar y la etapa de ascenso de la órbita a Gateway— se reciclarían para una misión posterior. El SLS Block 1B llevaría como carga un módulo Hábitat de mayor tamaño para Gateway (fabricado por la ESA y JAXA). En 2026 se efectuaría el mismo número de lanzamientos, pero los cohetes comerciales lanzarán una etapa de descenso para el módulo lunar y dos naves con combustible para la etapa de ascenso del módulo lunar y la nave de transferencia. El SLS llevaría también una nave con víveres para el alunizaje. Este esquema se repetiría en 2027 y, con ligeras variaciones, en 2028. El plan incluye además varias sondas lunares comerciales del programa CLPS (Commercial Lunar Payload Services) para explorar el polo sur de la Luna y tecnologías ISRU, aunque su desarrollo no es imprescindible para el programa tripulado.

Una vez más, la cuestión es cuánto va a costar el Programa Artemisa. Algunos expertos sugieren que Artemisa le costará a la NASA entre seis mil y ocho mil millones de dólares adicionales cada año. De ser cierto, los mil seiscientos millones de Trump no serán suficientes, ni de lejos, para alcanzar la Luna en 2024.

Referencias:

  • https://arstechnica.com/science/2019/05/nasas-full-artemis-plan-revealed-37-launches-and-a-lunar-outpost/
  • https://www.theverge.com/2019/5/17/18627839/nasa-administrator-jim-bridenstine-artemis-moon-program-budget-amendment


151 Comentarios

  1. Hay un tema respecto al SLS que no consigo entender en absoluto. A ver si alguien me lo puede explicar.
    Hagamos una comparativa entre el Shuttle y el STS:
    Ambos poseen dos boosters del mismo tipo de combustible sólido (BPAN).
    Para el Shuttle 2 de 1178 toneladas con 1000 ton. de combustible, un empuje max. de 2500 T (fuerza) y un tiempo nominal de funcionamiento de 123 segundos.
    Para el STS 2 de 1487 toneladas con 1295 ton. de combustible, un empuje max. de 3300 T (fuerza) y un tiempo nominal de funcionamiento de 132 segundos. A simple vista algo así como un 30% más de potencia.
    El core o etapa central de hidrolox (los mismos motores RS-25D):
    Para el Shuttle un peso total de 757 Tm con 724 Tm de combustible y 5000 kN (kilonewton) de empuje.
    Para el STS un peso total de 1070 Tm con 978 Tm de combustible y 7400 kN (kilonewton) de empuje.
    Aqui no es tan sencillo establecer equivalencias por sus diferencias constructivas y de funcionamiento, pero sigue pareciendo mucho más poderoso el SLS.
    La inserción en LEO la conseguía el Shuttle mediante el encendido de sus motores de maniobra orbital OMS de MMH/N2O4, con un empuje de 53 kN y con un máximo de 22 Tm de combustible, claro que no podía consumirlo todo o no podría regresar a tierra.
    La ICPS del SLS, por provisoria, trucha o improvisada que sea pesa 35 Tm con 27 Tm de hidrolox (muchisimo más eficiente que los motores hipergólicos) y un empuje de 110 kN. Golazo a favor del SLS, me parece.
    Aún así, nuestro querido Shuttle llevaba a LEO 20 Tm de carga y sus propias 95 Tm de peso. Más de 100 Tm de largo. ¿Entonces como es posible que el SLS versión Block 1, siendo comparativamente mucho más poderoso y descartable que el Shuttle ponga en órbita SOLO 70 Tm?. Donde está el error?. ¿Alguien me lo puede explicar?

  2. Hojala esto sea una realidad , para que la luna sirva como plataforma pars mandar misiones a marte .
    Y tambien para explotar minerales en la luna

  3. Y bueno… soñar por ahora no cuesta nada… Y si lo logran voy a tener algo que ver por tv. Pero si se hubiese seguido yendo a la Luna después de las misiones Apolo, ya habriamos pasado todo esto y hasta tendriamos una base allí hace años. Igual no entiendo bien porque no se construye una base directamente en suelo lunar en vez de la estación espacial lunar; ó además de la E. E. L.

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