Los problemas del programa de exploración planetaria de la NASA

Por Daniel Marín, el 2 octubre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar ✎ 207

La NASA mantiene el mayor programa de exploración planetaria, a una distancia enorme del resto de agencias espaciales. De hecho, casi podríamos decir que si en algo ha destacado la NASA durante estas últimas décadas es precisamente en este campo, que ha conseguido que vivamos una auténtica era de oro en el estudio del sistema solar. ¿Y qué nos espera en los próximos años? Pues una la palabra que resume bien la situación es continuidad. En los próximos cinco años la división de ciencia planetaria de la NASA tendrá un presupuesto anual medio de 2800 millones de dólares, lo que la convierte con diferencia en la división científica de mayor presupuesto de la NASA (recordemos que el resto de programas científicos, como las misiones de astrofísica o de observación de la Tierra tienen sus propias divisiones dentro de la agencia; además, el programa tripulado es, con diferencia, el que recibe la mayor parte del presupuesto cada año). Pese a todo, hay puntos a mejorar y otros que son preocupantes.

Selección de sondas planetarias de la NASA o en las que colabora la NASA (OIG/NASA).

El programa de exploración planetaria de la NASA basa su éxito en la división de misiones en tres tipos: las sondas de tipo Discovery, las más baratas (unos quinientos millones de dólares), las New Frontiers (mil millones) y las de tipo Flagship (del orden de tres mil millones de dólares). La clasificación de tres tipos de misiones ha permitido introducir una gran flexibilidad a la hora de planificar y aprobar misiones, no solo por el límite de coste de cada misión, sino también por la diferente filosofía de cada una. Efectivamente, mientras que las misiones Flagship se eligen directamente desde el cuartel general de la NASA o desde el Congreso sin ninguna fase de concurso previa, las de tipo Discovery son seleccionadas mediante convocatorias en la que cada equipo científico manda su propuesta sin que la NASA sugiera previamente qué destinos son los prioritarios. Las de tipo New Frontiers están entre las Discovery y las Flagship, no solo en cuanto al tema del dinero, sino también con respecto a la planificación. Y es que, en el caso de este tipo de sondas, existe una convocatoria en la que los equipos científicos mandan sus propuestas como en las misiones Discovery, pero la diferencia es que los objetivos han sido previamente seleccionados por la NASA.

Presupuesto planetario de la NASA (OIG/NASA).

Otra diferencia es que las misiones Discovery no tienen que incluir obligatoriamente destinos planetarios (como ejemplo tenemos al telescopio Kepler de la NASA, que era una misión de tipo Discovery). Y, a la inversa, pueden solaparse con otros programas. No en vano, la sonda InSight es una misión de tipo Discovery a pesar de ser una nave para el estudio de Marte, que, como veremos, cuenta con su propio programa separado. Efectivamente, no todas las misiones planetarias de la NASA entran dentro de estas tres categorías. El programa de exploración de Marte mantiene una actividad independiente, al igual que el programa lunar creado recientemente como complemento del programa Artemisa o Defensa Planetaria, destinado a descubrir y estudiar asteroides peligrosos para la Tierra. Entre las otras áreas tenemos la división de planetas exteriores y mundos océanos —que, por el momento, solo cuenta con la misión Europa Clipper—, el programa de ciencia e investigación planetaria y el programa para desarrollo de los sistemas de radioisótopos (que supervisa la fabricación de RTGs). Además, es importante señalar que, en teoría, las misiones de tipo Flagship pueden estar dedicadas a una o varias de estas áreas. Por ejemplo, el rover Perseverance es una misión de tipo Flagship y, al mismo tiempo, forma parte del programa de exploración de Marte, mientras que Europa Clipper también es una misión Flagship y está asignada a la división de planetas exteriores y mundos océanos..

Presupuesto de las distintas divisiones de exploración planetaria de la NASA (OIG/NASA).

Pero no es oro todo lo que reluce. La última auditoría del programa de exploración planetario se ha dedicado a señalar algunas derivas preocupantes. La más importante es el aumento del coste medio y tiempo de desarrollo de las misiones en todas sus categorías. Aunque las misiones de tipo Discovery y New Frontiers tienen un tope de gasto de quinientos millones y mil millones de dólares, respectivamente, esta cantidad no incluye el vehículo lanzador ni los costes de operaciones, que pueden ser del orden de cientos de millones adicionales (originalmente sí se incluían estas partidas). Esta «trampa» ha provocado que, por ejemplo, las misiones Lucy y Psyche, de tipo Discovery, vayan a costar 981 y 996 millones de dólares, respectivamente, si tenemos en cuenta los costes de operaciones hasta el fin de sus vidas útiles, unas cifras que las colocan casi en el límite de una misión New Frontiers. Otro ejemplo es la sonda InSight, también de tipo Discovery, que saldrá por 829 millones, aunque en este caso el sobrecoste fue culpa de retrasar el lanzamiento dos años por la «chapuza» cometida por el CNES francés con el sismómetro SEIS, el instrumento principal. Del mismo modo, la misión Dragonfly a Titán se estima que saldrá por dos mil millones de dólares pese a ser de tipo New Frontiers. O sea, el doble de lo teóricamente permitido. Otro ejemplo es la misión Europa Clipper, que saldrá por 4300 millones de dólares, muy por encima de otras misiones Flagship. Estos bailes de cifras se traducen en unos costes finales arbitrarios que poco o nada tienen que ver con las previsiones iniciales y generan grandes agravios comparativos.

Divergencias del coste de algunas misiones con respecto a lo previsto (OIG/NASA).
Las misiones Lucy y Psyche saldrán por casi mil millones de dólares a pesar de ser de tipo Discovery (NASA).

Otra fuente de preocupación es el progreso del programa de radioisótopos, a cargo del centro Glenn de la NASA. El Departamento de Energía (DOE) le «guarda» a la NASA una reserva de 35 kg de plutonio 238 para los RTG de sus misiones espaciales (este isótopo no tiene ninguna otra aplicación, ni civil ni militar), de los cuales solo la mitad pueden generar la energía suficiente para ser usados en sondas. Al Departamento de Energía y a la NASA les ha costado mucho más tiempo y dinero del previsto el poder reanudar la producción de plutonio 238, pero, pese a todo, se espera que en 2026 sean capaces de sintetizar 1,5 kg al año. Un detalle muy curioso señalado por el informe es que los nuevos MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator) que usan las actuales sondas —como Curiosity o Perseverance— son menos eficientes y tienen una vida media inferior a los RTG clásicos de las primeras misiones de la NASA, como los empleados en las Voyager, debido a que ya no usan tecnología de silicio-germanio. Esto quiere decir que para futuras misiones de muy larga duración —por ejemplo, a los planetas exteriores— habrá que diseñar generadores de radioisótopos mejores que los MMRTG de hoy en día.

El nuevo telescopio infrarrojo NEOSM (NASA).

Entre otros problemas identificados por el informe nos encontramos con la búsqueda de reemplazos para una fuerza de trabajo que ya tiene una edad media bastante elevada, así como el estado de la red de espacio profundo (DSN) de la NASA, que se hace vieja al mismo tiempo que tiene que soportar un mayor número de misiones. También se pone bajo el foco la falta de criterios claros a la hora de seleccionar lanzadores y sondas de aterrizaje para las cargas útiles del programa lunar comercial CLPS. Por último, la auditoría critica la falta de presupuesto e interés con respecto a la búsqueda de asteroides. En 2005 el Congreso de EE UU ordenó a la NASA descubrir el 90 % de los asteroides cercanos de más de 140 metros de diámetro para 2020, pero con los niveles de financiación actuales este objetivo no se alcanzará hasta 2040. También recrimina que la NASA haya tenido que esperar al año pasado para dar luz verde a NEOSM un telescopio espacial infrarrojo destinado a detectar asteroides cercanos a la Tierra. A pesar de estos problemas, no debemos olvidar que el programa de exploración planetaria de la NASA es, con diferencia, el más ambicioso y complejo que existe. Esperemos que siga así durante muchas más décadas.

Europa Clipper (NASA).

Referencias:

  • https://oig.nasa.gov/docs/IG-20-023.pdf


207 Comentarios

  1. Presentación de NPO Lavochkin en los «Días de la ciencia espacial» en el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.

    Sobre el programa lunar:

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    https://pbs.twimg.com/media/EjZZ5KLXgAMGW0K?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjZZ9cMXkAA9Hsr?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjZZ9eaWoAA5uPS?format=jpg&name=large

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    https://pbs.twimg.com/media/EjZZ9jFXkAAnDGu?format=jpg&name=large

    Sobre Venera-D:

    https://pbs.twimg.com/media/EjZaBS5XcAAqEV_?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjZaBUyXsAANRU_?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjZaBY4X0AA0dwa?format=jpg&name=large

    Por otra parte presentación de RKK Energia sobre la nueva estación (hotel) espacial:

    https://pbs.twimg.com/media/EjXJWteXkAYAWcn?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjXJWtjWkAACFKS?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjXJWu9XsAA44A6?format=jpg&name=large

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    https://pbs.twimg.com/media/EjXJnGnXkAEzL_U?format=jpg&name=large

    https://pbs.twimg.com/media/EjXJnIZXkAEZ2p_?format=jpg&name=large

    Saludos! 😉

    1. No digo que no mole la idea de tener 3 ó 4 estaciones espaciales en LEO… pero, ¿realmente va a dar el dinero para tanto, en general, a nivel global?

      1. Déjalo, Pochi. Estás ante un fanboy de Roscosmos incapaz de razonar.

        Por mas que le digas que Rusia no tiene dinero para todos esos maravillosos planes, no te va a escuchar. Simplemente se va a encerrar mas en su concha y realimentarse en sus fuentes.

        Este chico, que se presenta como un ingeniero naval venezolano que ha modernizado astilleros (ya se sabe lo todopoderosa que es la industria naval de Venezuela, que no ha sido capaz ni de montar los dos patrulleros pesados (que no *corvetas» como él dice) que le vendió España, y que en no sé cuántos dice haber estado, ni siquiera es capaz de entender conceptos elementales de las órbitas de transferencia y lo mas elemental del concepto de aceleración por tiempo… Tú lo sabes bien.

        En fin, que tratar de razonar con el *injeniero* es perder el tiempo.

        1. Mira el capítulo de la ingeniería naval y las corbetas me lo había perdido.

          En el momento en que vi que era venezolano todo me cuadró con este personaje.
          Esta claro que alguien vive muy bien de la madre rusia en Venezuela. Una lástima que no todos sus compatriotas puedan decir lo mismo.
          Y vamos a ver. En españa si no eres capaz de relacionar la aceleración con el tiempo no pasas el bachillerato científico ni el sanitario ni el tecnológico mucho menos, que la física de 2.º de bachiller da por sentadas muchas cosas que por lo que cuentas este hombre desconoce.

    2. A ver, yo me creo que si hay un empecinamiento generalizado la ISS se separará entre el grupo occidental y el ruso. Ya hay planes para ello. Lo que me resulta difícil de aceptar es que no se vaya a reaprovechar lo existente, en la medida de lo posible.

      El que la inclinación propuesta (71° creo) sea tan diferente implica que no puede reutilizarse nada de la estación, no? ¿O podría moverse tanto?

    1. Bueno…en la ISS hace muchísimo que hay una o incluso dos Soyuz acopladas siempre. Y eso sin contar las Progress.
      Quiero decir, está muy bien pero es que esto funciona así.

      1. No es lo mismo, Pochi. Si lo hace SpX es Histórico™.

        Propongo que la Unesco declare 2021 «Año del Dragón», pese a las previsibles protestas chinas (el próximo año del dragón es 2024).

        [Troll Mode: Off]

  2. La NASA debería contratar las misiones a particulares, permitiendo la libre competencia, y con ello reducir costos. Es el momento de separar definitivamente las aguas de lo que es científico, de lo que es militar.

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Por Daniel Marín, publicado el 2 octubre, 2020
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