Misión HERACLES: Japón, Canadá y Europa juntos explorando el polo sur de la Luna

Resulta obvio que el paradigma de la exploración planetaria pasa actualmente por la Luna. Europa, Japón y Canadá han decidido participar como socios menores del proyecto de estación en órbita lunar Gateway, liderado por Estados Unidos. Una de las pegas de este proyecto es, a priori, el papel poco relevante que juega la ciencia. Para compensar este defecto, las agencias espaciales de Europa (ESA), Canadá (CSA) y Japón (JAXA) quieren llevar a cabo una misión de recogida de muestras al polo sur lunar que, de paso, servirá para allanar el camino a una misión tripulada… siempre y cuando que la NASA no se adelante con el programa Artemisa y ponga un ser humano en la superficie lunar en 2024 (algo que sigue siendo poco probable a día de hoy).

La etapa de ascenso de HERACLES despega desde la Luna con las muestras (ESA).

La misión se llama HERACLES (Human Enhanced Robotic Architecture Capability for Lunar Exploration and Science), sin duda un bonito nombre. Ahora bien, ¿cómo diseñar una misión lunar realmente original que no haya sido lanzada ya por Estados Unidos, la Unión Soviética o, más recientemente, China? De entrada, HERACLES se apoyará en la infraestructura de Gateway, un punto que ya de por sí es novedoso. Pero lo más interesante es que HERACLES combina la exploración de la superficie lunar mediante un rover con el diseño de retorno de muestras. Nunca antes una sonda había sido creada para llevar a cabo estas dos funciones al mismo tiempo.

Partes de HERACLES según el diseño actual (ESA).
HERACLES se acerca a la Luna (ESA).

HERACLES será grande; tendrá una masa de 8,5 toneladas y estará dividida en dos partes principales: la etapa de descenso o LDE (Lunar Descent Element), construida por la JAXA, y la etapa de ascenso LAE (Lunar Ascent Element), que correrá a cargo de la ESA. La etapa LDE tendrá una masa de 6,8 toneladas, mientras que la LAE tendrá 1,1 toneladas. LAE usará un motor de 6 kilonewton para despegar y LDE dispondrá de un motor de 30 kN para el alunizaje, pero la novedad es que este último funcionará a base de oxígeno líquido y metano, una combinación jamás usada en una sonda Lunar. La CSA canadiense se ocuparía de construir el rover. Este vehículo, de 330 kg (incluyendo 90 kg de instrumentos científicos), descenderá a la superficie por una rampa construida por la ESA, y será capaz de recorrer cerca de 100 kilómetros. O sea, no se trata de un pequeño cochecito lunar, sino de un proyecto muy ambicioso. Para sobrevivir a la noche lunar, el rover canadiense estará equipado con un calentador a base de radioisótopos (RHU) suministrado por la NASA. También llevará un panel solar vertical como complemento (al aterrizar en una región polar el Sol estará bajo en el horizonte) y un avanzado brazo robot para estudiar el suelo (los brazos robot son la especialidad de la CSA).

HERACLES aterrizando (ESA).
Diseño provisional y dimensiones de la sonda (ESA).
Diseño de HERACLES/LEAP del año pasado (ESA).
Zona de aterrizaje en el cráter Schrödinger y recorrido (ESA).
Posibles lugares de aterrizaje (JAXA).

El rover será el encargado de recoger las muestras tras un viaje de 30 kilómetros para luego traerlas de vuelta a la etapa de ascenso LAE. La sonda despegaría con nada más y nada menos que 15 kg de rocas lunares hacia la estación Gateway, donde sería capturada mediante el brazo robot canadiense. Posteriormente las muestras viajarían a la Tierra a bordo de una nave Orión. Después de llevar las muestras, el rover continuaría recorriendo la superficie lunar. Además de ser dirigido por control remoto desde la Tierra, los astronautas a bordo de Gateway ensayarían técnicas de telepresencia para conducirlo.

El rover canadiense (ESA).
Esquema de la misión (ESA).
Otra vista de las partes de la sonda (JAXA).

Si es finalmente aprobada, HERACLES debe despegar en 2026 a bordo de un Ariane 64 y aterrizará en la cuenca del cráter Schrödinger, cerca del polo sur lunar. Este cráter se halla en la cara oculta, así que la sonda deberá comunicarse con la Tierra a través de la estación Gateway (o quizás los chinos puedan prestarles los servicios de su satélite Queqiao). No obstante, no se descartan otras zonas de aterrizaje cerca del polo sur. HERACLES es un proyecto que lleva varios años sobre la mesa —antes era conocido como LEAP (Lunar ExplorAtion Precursor)— y es ciertamente interesante. Un problema al que se enfrenta esta misión es que debe competir desde el punto de vista mediático con el ambicioso programa chino Chang’e (para 2026 es posible que los chinos ya hayan logrado traer muestras de la cara oculta). Pero su principal rival es, paradójicamente, la NASA. Resulta difícil justificar una misión robótica tan compleja que tenga lugar más o menos al mismo tiempo que una misión tripulada. No en vano, HERACLES nació antes de que la administración Trump apostase decididamente por viajar a la superficie lunar.

Otro concepto de la sonda (ESA).
Esquema de HERACLES (JAXA).
El brazo robot de Gateway captura la etapa de ascenso de HERACLES (ESA).

Referencias:

  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2019/pdf/1327.pdf
  • https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jpgu2019/PPS08-16/public/pdf?type=in&lang=en
  • https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2019/EGU2019-9274.pdf
  • https://fanfun.jaxa.jp/event/files/event_20190128_ws_02.pdf


47 Comentarios

  1. Muy bonita la misión pero alguien se cree que estas tres agencias podrán hacer semejante proyecto juntos? Muchas cosas son las que la reunión de ministros de la esa tienen que aprobar y conociéndolos no creo que sean todas, la misión a didymon con la nasa, participación en la gateway y ahora esto, me gustaría pero no creo que haya mas dinero.

    Por cierto algo bueno, españa aumenta su presupuesto para la esa, es lo bueno de tener a pedro de ministro.

    Respecto a la misión, en que fase se encuentra?? cuanto vale ?? Se ha firmado ya el convenio de colaboración ??

    Por cierto ya hay imágenes de la sonda india a la luna.

    Saludos jorge m.g.

    1. Coincido con vos , de por sí es difícil de justicia dicha misión cuando china antes de esa fecha abra lanzado su propio misión de retorno de muestras 🙄

    1. Si te refieres a mi ya te digo que ojalá me equivoque pero la historia de la esa en sus reuniones no es precisamente la de una agencia con medios económicos suficientes para todos sus proyectos. Espero y deseo más que nadie esa misión.

  2. Pues me parece una interesante misión y que puede ayudar a tener varias tecnologías que a la ESA y Jaxa les podría interesar en el futuro programa Lunar…también es cierto, que si Artemis, llega en 2024-26 esta sonda, quedará muy relegada en importancia-relevancia…

    Por cierto esos 100 km, sería un récord histórico de distancia para cualquier rover, a falta de lo que logre Curiosity…que gran ejemplo es la agencia espacial de Canadá…ojalá se imitará más…

    Y si ya tenemos website para la gran misión de India a la Luna;

    https://www.isro.gov.in/chandrayaan2-home

    Esta claro que la era Lunar ha comenzado…y parece que el de las estaciones espaciales comerciales también 😉

  3. Hola,

    Viendo el plan, el rol de Gateway es el de pasamanos para el retorno a la tierra.
    Es una pena que este interesante proyecto corra el riesgo de fustrarse si la estación no esté a tiempo.
    Además se requiere que en esos momentos la Gateway este tripulada para maniobrar el brazo robot, e intentar tambien algún control a distancia sobre el rover (esto último no parece de mayor necesidad).
    Deberían preveer un segundo lanzaminto para enlazar el retorno con algún vehículo no tripulado que recoja la carga del LAE. Tal vez una Dragon de carga modificada para poder retornar desde la orbita lunar.
    Hasta donde Indagué, los actuales vehiculos de carga japoneses solo están diseñados para incinerarse en el reingreso.

    Saludos

    1. Difícilmente puede haber lucha entre algo que existe y algo que aún no.

      Me llama la atención que mucha gente hace como que el NG ya existe y funciona sin problemas…
      Ya veremos.

      Sólo recordar que la técnica de hacer “hover” antes de aterrizar que usan en el NS no sirve para el NG.
      Suponer que no sólo el NG va a funcionar sin problemas sino que además van a ser capaces de recuperar etapas, me parece mucho suponer.

  4. Ambicioso y apasionante, a ver si se hace realidad…

    Como dice Erick, varias tecnologías, varias potencias en simbiosis son siempre una buena receta que ayuda a mejorar en pos de objetivos más ambiciosos.

    La Luna, su exploración, parece ha cobrado un nuevo impulso…

    1. Pues si SB, la simbiosis espacial es el único camino para poder crear permanencias estables en la Luna y Marte…

      Y para potencia espacial emergente, India, que no solo dentro de un mes se propone ser la cuarta en poner un “pie róbotico” 😉 en la Luna…sino que ya está haciendo planes para su primera estación espacial…

      https://www.thehindu.com/sci-tech/science/india-to-have-a-separate-space-station-isro/article27898707.ece

      Impresionantes…ojalá la ESA y los futuros fondos federales de la UE para defensa unitaria, se empapen de este espíritu de superación espacial…

      1. Hombre, SB, es que a los europeos (y occidentales en general) lo que nos suena y nos mola es la mitología grecorromana.

        Imagínate que a una misión lunar la llamasen “Coyolxauhqui” (la diosa azteca de la Luna), que al módulo de aterrizaje lo bautizaran como “Ixchel” (divinidad lunar maya) y que al rover le endosasen un sonoro “Mama Quilla” (la Madre Luna inca).

        por otro lado, si ya un acrónimo como HERACLES se las trae (“Human Enhanced Robotic Architecture Capability for Lunar Exploration and Science”), no me quiero imaginar cómo podrían resolver lo de COYOLXAUHQUI.

        En cuanto a las deidades asiáticas, mejor delegamos la cuestión en las agencias espaciales de China y la India.

      2. Siempre me hago esa pregunta cada vez que veo que intentan justificar a la fuerza un nombre como un acrónimo. Me imagino que en sus tiempos libres esa persona o personas encargadas de los nombres se la pasan intentando calzar con martillo acrónimos a nombres como Mercury, Gemini, Apollo, Mariner, Viking, Voyager. Cuando murieron y se retiraron los pioneros espaciales quedaron los oficinistas sin inspiración, incluso para los nombre.

  5. Lo primero agradecer a Daniel su increíble trabajo. Realmente te agradezco tu increíble labor de la que puedo disfrutar con pasión cada día.

    Referente al artículo, entiendo que el propósito de hacer regresar la fase de ascenso a través de Gateway es como demostrador tecnológico, para posibles misiones tripuladas a la Luna. De otra forma entiendo que sería más seguro hacer regresar las muestras directamente a la tierra y ahorrarnos la fase de encuentro con Gateway.
    Por otra parte, si la misión ARTEMIS ha sido aprobado (o al menos esta en una fase más avanzada que HERACLES) en mi opinión esta misión no tendría mucha lógica, ya que sus objetivos de retorno de muestras y como demostrador tecnológico serian obsoletos en el momento de llevarla a cabo.

    1. Hola:

      El diseño de la misión necesita la Gateway. La etapa de ascenso no tiene capacidad de retornar a la Tierra ni de reentrar a la atmósfera. Si hubiera que añadirle esas capacidades su masa se dispararía, y con ello la complejidad de toda la misión.

      Esa es precisamente la gracia de Gateway, poder servir de pasarela (como su nombre indica) y permitir misiones más sencillas desacoplando las fases de llegada a órbita lunar de las fases de alunizaje.

      A mí la misión me gusta.

      Saludos

  6. Pero la competencia con Artemis se produce sólo si se aterriza en el mismo sitio en la Luna, no? Si van a sitios geológicamente distintos lo que en realidad ocurre es que son misiones complementarias.
    Por otro lado, en lo que respecta a la Luna, hay que dejar de pensar en misiones originales y ejecutar misiones rutinarias. Se trata de establecer arquitecturas de recogida de muestras de tipo robótico que utilicen la Gateway como puente y que puedan ser empleadas por las potencias espaciales de segundo nivel. No debemos dejar la recogida de muestras sólo en manos de los astronautas, si se pueden abrir otras posibilidades y más a nivel global.

    1. Al final, en el caso de la ESA, lo que hay que considerar es el coste anual de amortizaciones y explotación del conjunto ISS + Gateway + exploración lunar.
      Dudo mucho que los costes del programa conjunto no sean asumibles incluso a largo plazo por la ESA. Y lo mismo ocurre para Canadá, Japón, o incluso Rusia o los países que se enganchen en el futuro.
      La clave es si la política norteamericana se va a mantener estable apoyando este proyecto o todo van a ser bandazos sin sentido que rompan el apoyo de los “aliados”

  7. Un proyecto de acuerdo con mi ideal de que la exploración espacial sea internacional, no tripulada y empezando por la Luna, para que se puedan usar sus recursos en la exploración del sistema solar.

    Pienso que sólo se deberían hacer misiones tripuladas a la Luna cuando las máquinas permitan que científicos y técnicos de todo el mundo puedan vivir en ella indefinidamente con recursos del lugar, no para sacarse la foto con traje espacial y banderita con el único objeto de satisfacer los caprichos de políticos locales, de ricos o de aficionados a la ciencia ficción, al espectáculo de los cohetes y a los reality show con mucho riesgo.

  8. Una de las doce pruebas del antiguo Heracles debió de ser el saltar a la luna y traerse un trozo de roca de allí; pero … los antiguos griegos no tenían imaginación.
    Yo le veo más posibilidades a la misión tripulada de la nasa, que a esta robótica de Heracles.
    Off topic: para el que haya nacido después del “paraíso” comunista soviético, le recomiendo que se vea la serie Chernobyl. No hay que fijarse en las mentiras de la serie sobre la energía nuclear, sino en las mentiras soviéticas: el sistema comunista es lo que tiene, crea propaganda = miente.

    1. Menos mal que Occidente no miente nunca… el incidente del Golfo de Tonkhim, las armas de destrucción masiva de Irak, el “espionaje” de Huawei, Pearl Harbour, el hundimiento del Maine, el bombardeo de Bremen…

      Somos muchos los que nacimos cuando la URSS existía y encima también lo hicimos cuando un señor gallego bajito con voz de pito mandaba en España tras mandar a la fosa a muchos “rojos” acusados de “rebelión militar”. Ese mismo señor que, hablando de catástrofes, ordenó tapar cierto accidente de tren en los años 40 que costó cientos de vidas. ¿Seguimos?

      Tu obsesión por comportarte como un trol metiendo en este foro tus obsesiones políticas nunca dejará de maravillarme.

        1. Y como Naukas no te deja editar, pido también disculpas por el “bombardeo de Bremen”, en realidad me refería al de DRESDE. No sé por qué he puesto Bremen, supongo que ha sido por las prisas.

          Hablando de bombardeos y mentiras, no olvidemos Guernika, o el “bombardeo” de Palomares. Occidente, ciertamente, nunca miente…

        2. Se entiende, no te disculpes, todos aquí somos humanos… Hasta Antonio (creo)

          Obvio que en occidente también se miente, pero es verdad que la propaganda soviética se lleva la palma

      1. Muy bien respondido, Hilario.

        Por trabajo no he podido ver la sarta de troleadas de nuestro físico barato, creo que le has contestado como se merece.

        No pierdas de vista tampoco a ese que se pone Tiberius que de materia espacial comenta poco o nada. Pero aaaaamigo, se apunta rápido cuando tiene la oportunidad de lanzar alguna puya en contra de una ideología que es de signo contrario a la suya que nos ha dejado meridianamente claro cuál es.

        En fin…

        1. Ups! Por favor!, de materia espacial comento tanto como tú eXB, habló precisamente el que más paja tiene en los ojos! La primera conversación que tuve en este foro fue precisamente contigo porque metias la pulla política en todo, yo en todo caso después de comentar este foro algunos meses me he dado cuenta que es imposible no meterla, la cuña, creo que lo dije en un comentario hace poco tiempo, el foro ya esta politizado y es imposible despolitizarlo, así que si los de izquierda no se callan yo que soy MUY de centrodepredador tampoco voy a callarme

          Y sí, este foro esta lleno de grandes con mucho conocimiento técnico aeroespacial, yo aprendo de cada dato que aportan al foro, pero eso no significa que no les discuta cuando creo que se equivocan en alguna opinión o cuando no estoy de acuerdo

      1. Supongo que se referirá a la exageración que muestra la serie sobre el riesgo de que toda Europa se convirtiese en un páramo radiactivo en caso de no poder controlar la catástrofe (en realidad no habría sido para tanto, como bien cuenta un artículo de Xataka sobre este asunto), pero hay que entender que estamos ante usa serie televisiva, no ante un documental.

        Pero tratándose del “físico” vete a saber… A él solo le importa encontrar una excusa cualquiera para meter en el foro sus paranoias políticas vengan o no a cuento.

        1. O sus paranoias homofobicas y racismos…

          Si hay un punto de exageración en ese punto, pero en todo lo demás la serie es una obra maestra de como contar una tragedia, y de lo que paso en Chernobyl…y como funciona “básicamente” la energía nuclear…

      2. ** Un spoiler de la serie Chernobyl, el que la quiera ver: que no siga leyendo **
        No soy experto en medicina relacionada con la energía nuclear; pero no me creo que una embarazada que ha sido de las primeras evacuadas, llega a Moscú a la sala del hospital en el que está su marido y la energía radioactiva del marido se traspasa directamente al feto salvando a la madre. Eso es una absurdidad tan enorme que parece mentira que la pongan en una serie (aunque sepamos que la serie se diseñe para dramatizar y para vender). Las radiactividades enormes que soporta el marido-bombero supongo que afectan a sus tiroides (y otras glándulas) y no sé si su muerte es fideligna o no, lo que es seguro falso, es que estar al lado de su mujer haga que niveles mortales de radiactividad pasen de él a ella (al feto): como si fuera un virus.
        A ver Erick, macho, si tú tienes un trágala tipo embudo del tamaño de la luna, pues es normal que te creas casi todo lo que sale; pero nada más que tengas un mínimo de formación en radiactividad, te jode que una serie quiera engañar a la gente tan fácil y gratuitamente. Yo en cambio, en cuanto la chica llega a Moscú pensé: ya está a salvo (ni el peor guionista conseguiría joderla ahora); y van los capullos y se inventan lo de la absorción del feto: pa mear y no echar gota. In Presionante.
        A ver Hilarius, es más fácil meter miedo con la palabra COMUNISMO (+100 millones de muertos) o NAZISMO (+30 millones de muertos), que con la palabra radiactividad. Yo todos los veranos remojo mis huevos en Palomares y siguen, a mi edad, con funcionalidad óptima.

  9. Tremenda máquina!!

    El uso de la sonda Heracles en combinación con la estación lunar Gateway, y la nave Orion me parece magnífico. Exelente para explorar varias regiones de la superficie lunar con ayuda del sistema de telepresencia. Todo esto se podría extrapolar maravillosamente a la exploración de Marte. Muy Bueno!

  10. Viendo la estrategia de llevar las muestras a Gateway para bajarlas en una Orion, de manera que nos ahorramos la cápsula de retorno a la tierra, con todo lo que conlleva, me viene la duda, ¿es posible aplicar esta arquitectura a misiones de retorno de muestras de otros lugares del sistema solar? ¿Resulta energéticamente favorable que dichas misiones regresen a la órbita de Gateway en lugar de a la Tierra directamente (incluyendo el factor anterior de no necesitar cargar con el peso y la complejidad de una cápsula para reentrar durante toda la misión)?

    Creo que en la ISS nunca se ha hecho algo así, supongo que al estar en órbita baja no merece la pena, pero tal vez en órbita lunar sea diferente. Si los cálculos son favorables, tal vez se podrían plantear misiones como las que actualmente están recogiendo muestras en asteroides que sean capaces de traer de vuelta mucho más material.

    Gracias como siempre por tus excepcionales artículos Daniel.

    Un saludo

  11. Un detalle. El rover que parece que quedará con energía bastante tiempo, ¿ podrá se reutilizado para otras recolexiones y depositarlas en otra nave que ya lo tendría módulos de descenso y ascenso?

  12. Sinceramente prefiero que gasten el dinero de ésta misión en desarrollar otra con mas sentido estratégico. Si ya tenemos muestras lunares, si en “breve” tendremos presencia humana in situ que recogerá rocas lunares por un tubo (nunca mejor dicho) ¿para que ésta misión? No sería mejor gastar este presupuesto en una misión de recogida de muestras en otro cuerpo del sistema solar que vaya a tardar mucho en ser visitado por humanos? Osea cualquiera salvo Marte y la Luna me parecerían mejores objetivos para hacer algo interesante con ese dinero

  13. Yo sigo pensando que sería interesante meter a Roscosmos y su propuesta de misión Luna-Orbita de 2014 (que es una ampliación del programa Luna-Glob para 2021: https://danielmarin.naukas.com/2014/11/18/proyecto-luna-orbita-o-como-los-cosmonautas-rusos-traeran-muestras-de-la-luna-a-la-tierra/) dentro del LEAP/HERACLES.

    Ellos tienen un aterrizador (Korbet-MLAK) y experiencia con rovers lunares (Lunojod 1 y 2), y se puede repartir el coste entre más países y agencias (CSA (Canadá), ESA (Europa), PK (Rusia) y JAXA (Japón)).

    Aparte, la gestión de la recogida de muestras si no la maneja Rusia, por su experiencia con las Luna 16, 20 y 24; la debería manejar Japón, por su experiencia con las Hayabusha 1 y 2. No Europa, eso sólo trae más incertidumbre al proyecto; ante la perspectiva de otra Schiaparelli.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 13 junio, 2019
Categoría(s): ✓ Astronáutica • ESA • Japón • Luna