En estos momentos hay una nave capaz de llevar cuatro seres humanos viajando alrededor de la Luna, algo que no veíamos desde 1972. Aunque es cierto que la nave Orión de la misión Artemisa I viaja sin tripulación, el hecho de tener esta nave espacial a tanta distancia de nuestro planeta marca un antes y un después en el programa espacial de Estados Unidos. Después de cerca de una década desarrollando el cohete SLS y casi dos trabajando en la nave Orión, la NASA ha logrado al fin enviar a la Luna una nave apta para llevar seres humanos. Ahora bien, a diferencia de las misiones Apolo, que orbitaron la Luna a poca altitud, la nave Orión está situada en estos momentos en una órbita lunar lejana muy peculiar. ¿Por qué?
La órbita elegida para la misión Artemisa I es la DRO (Distant Retrograde Orbit). Lo de ‘distante’ es fácil de explicar, pero el adjetivo ‘retrógrado’ es menos intuitivo. La NASA ha explicado que se llama así porque la nave sigue un sentido contrario al del avance de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra, lo que es cierto, pero es que prácticamente la totalidad de órbitas de satélites alrededor de la Luna son ‘retrógradas’ (de hecho, es muy difícil situar una sonda en una órbita baja no retrógrada alrededor de la Luna). Sea como sea, las órbitas DRO son un tipo de órbitas muy estables alrededor de la Luna que requieren muy poca energía —Delta-V— para llegar hasta ellas. Eso sí, el hecho de que su distancia a nuestro satélite sea considerable no las hace muy recomendables para una misión lunar. Entonces, ¿por qué fue elegida para Artemisa I?
El primer factor es la limitación del sistema de propulsión principal de la Orión. Y la culpa de esto no la tiene el Módulo de Servicio Europeo (ESM), sino el diseño original de la nave Orión, que se remonta al programa Constelación de la primera década del siglo XXI. Básicamente, a cambio de disponer de una cápsula muy grande —la mayor construida para una nave tripulada—, se tuvo que reducir el tamaño y la masa del módulo de servicio para permitir que la nave fuese lanzada a la órbita baja por el cohete Ares I primero y, luego, hacia la Luna por el SLS. Cuando la ESA acordó con la NASA construir el módulo de servicio de la Orión, simplemente se trasladaron las especificaciones ya cerradas del sistema de propulsión a la Agencia Espacial Europea. Esto implica que el motor OMS-E (OME-111) de la nave Orión —un motor fabricado en EE.UU por Aerojet Rocketdyne y que se usó en 19 misiones del shuttle— no tiene potencia suficiente para colocar este vehículo en una órbita lunar baja. No obstante, existen muchas otras órbitas elípticas que podrían haber sido elegidas para esta misión, como por ejemplo la NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit) que utilizará la estación lunar Gateway.
La órbita DRO, que apareció por primera vez en la literatura en 1993, fue seleccionada teniendo en cuenta las limitaciones del sistema de propulsión de la Orión para la misión ARM (Asteroid Redirect Mission), un proyecto nacido a principios de la pasada década para darle un sentido al sistema SLS-Orión tras la cancelación del Programa Constelación y el rechazo de la administración Obama hacia cualquier uso de este sistema para misiones lunares. La misión ARM consistía en que una sonda debía atrapar un pedazo de un asteroide cercano y colocarlo en una órbita alrededor de la Luna, donde astronautas a bordo de una Orión recogerían las muestras y las traerían a la Tierra. La órbita DRO parecía ser un lugar ideal para dejar a la sonda con el asteroide a la espera de la Orión, gracias a su estabilidad —un vehículo puede permanecer décadas en DRO sin apenas gastar combustible, a diferencia de las órbitas de halo alrededor de EML-1 y EML-2— y a los bajos requisitos energéticos de la misma. No hay un solo tipo de órbita DRO, pero la escogida por la NASA iba a ser una órbita con un radio de unos 65000 kilómetros —de ahí lo de ‘distante’— y con un periodo de unos 12 días aproximadamente.
Se decidió entonces que la primera misión no tripulada del SLS-Orión, por entonces denominada EM-1 (Exploration Mission 1) fuese a la órbita DRO para ensayar maniobras de cara a la misión ARM. Cuando EM-1 se transformó en Artemisa I la NASA decidió mantener la trayectoria original, ya que la órbita DRO permite poner a prueba los sistemas de la Orión en el espacio profundo durante varias semanas y, además, posee la ventaja adicional de minimizar los eclipses —vamos, que la Luna tape el Sol— y garantiza mejor unas comunicaciones continuas con la Tierra. La órbita DRO garantiza además una mayor flexibilidad en la planificación de la misión al permitir misiones de entre 20 y 45 días de duración en función de la fecha de despegue, aumentando el número y duración de las ventanas de lanzamiento y amerizaje disponibles.
La misión Artemisa I despegó el 16 de noviembre de 2022 a las 06:47 UTC. Después de un lanzamiento perfecto del primer cohete SLS, la nave Orión se separó de la segunda etapa ICPS a las 08:45 UTC, iniciando su misión en solitario. Un minuto después se encendieron los motores auxiliares del ESM para aumentar la velocidad de separación de la etapa ICPS de 1 m/s a 1,7 m/s. A las 14:32 UTC la Orión realizó la primera maniobra de corrección de la trayectoria u OTC-1 (Outbound Trajectory Correction 1), a cargo del motor principal del ESM, el OMS-E. Este encendido sirvió para comprobar que el motor principal funcionaba correctamente de cara a la inserción en órbita lunar. El 17 de noviembre a las 11:32 UTC se efectuó la ignición OTC-2, en este caso usando los motores de control de posición del ESM. La corrección OTC-3 tuvo lugar el 20 de noviembre, el quinto día de misión, a las 11:12 UTC y durante la misma se encendieron los motores auxiliares del ESM durante 6 segundos, aumentando la velocidad de la Orión en 1 m/s. La última maniobra de corrección en el camino a la Luna, la OTC-4, se realizó el 21 de noviembre a las 07:44 UTC mediante los motores auxiliares del ESM y con la nave Orión ya en la esfera de influencia gravitatoria —Esfera de Hill— de la Luna.
Recordemos que el ESM de Orión dispone de 33 motores: el motor principal, 8 motores auxiliares y 24 motores de control de posición. El motor principal OME (Orion Main Engine) es el propulsor OME-111 de tipo AJ-10, originalmente un motor del sistema OMS (Orbital Maneuvering System) del shuttle y tiene un empuje de 2,8 toneladas. Los 8 motores auxiliares son del tipo R4D-11, fabricados por Aerojet Rocketdyne y de 50 kgf de empuje, mientras que los 24 motores de posición, que se encuentran agrupados de cuatro en cuatro, están construidos en Europa y derivan de los empleados en el carguero ATV. 12 de estos propulsores son primarios y la otra mitad están de reserva, pero todos tienen un empuje de 220 newton. Por tanto, durante las tres primeras maniobras OTC se pusieron a prueba todos los tipos de motores del ESM de la Orión.
Debido a la fecha de lanzamiento, se eligió una misión de tipo ‘corto’ para Artemisa I. Es decir, de 25,5 días de duración y con una permanencia de solo medio periodo —6 días— en la órbita DRO (las misiones de tipo largo incluían una vuelta completa a la DRO). Para alcanzar la órbita DRO es preciso que una nave que venga desde la Tierra efectúe dos encendidos: el primero tras la cara oculta para colocar la nave en una trayectoria hacia la órbita DRO y el segundo para colocar el vehículo en una órbita DRO propiamente dicha. En la jerga de la NASA estos encendidos han recibido la denominación de OPF (Outbound Powered Flyby) y DRI (Distant [Retrograde] Orbit Insertion). El 21 de noviembre a las 12:44 UTC la nave activó el motor OME-111 durante 149,5 segundos como parte del encendido OPF. A las 12:57 UTC Orión pasó por la cara oculta de la Luna a tan solo 130,6 kilómetros de altitud y, durante 34 minutos, estuvo fuera del alcance las comunicaciones terrestres (la NASA carece de un satélite retransmisor como el Queqiao chino que habría permitido comunicarse con la Orión). Como resultado, la velocidad de la nave se incrementó —ojo a este punto— desde los 3424 km/h hasta los 8211 km/h. El Módulo de Servicio Europeo gastó 1300 kilogramos de propergoles hipergólicos (800 kg de MON y 500 kg de MMH) para situar la Orión en una órbita muy elíptica y muy inestable alrededor de la Luna, un total de 34 kg menos de lo esperado. El séptimo día de misión, el 22 de noviembre a las 07:02 UTC, se encendieron otra vez los motores auxiliares del ESM para cambiar la velocidad de la Orión en 0,97 m/s durante la maniobra OTC-5. El 23 de noviembre se produjo un pequeño susto cuando la Red de Espacio Profundo de la NASA perdió el contacto con la nave durante 47 minutos por causas que no están del todo claras mientras se reconfiguraban las comunicaciones entre la Tierra y la Orión.
Por fin, el 25 de noviembre la Orión, mientras estaba a 91732 kilómetros de la Luna, realizó el segundo encendido necesario para alcanzar la órbita DRO. A las 21:52 UTC se encendió el motor OME-111 del ESM durante 88 segundos y la nave Orión alcanzó su órbita distante alrededor de nuestro satélite tras aumentar la velocidad hasta los 110,6 m/s durante el encendido DRI. Eso sí, después de casi una década planeando llegar a esta órbita, Artemisa I no ha sido la primera misión en alcanzar DRO. Ese honor le corresponde al orbitador de la sonda lunar china Chang’e 5, que a principios de año se adelantó a la NASA al colocarse en una órbita DRO tras volver del punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Sol. El 26 de noviembre a las 13:42 UTC, mientras se alejaba de la Luna, Orión superó el récord de distancia de la Tierra para una nave capaz de llevar seres humanos, un récord logrado involuntariamente por la misión Apolo 13 en 1970 al pasar a 92194 kilómetros por detrás de nuestro satélite, o sea, 400171 kilómetros de la Tierra (huelga decir que Apolo 13 fue una misión tripulada y Artemisa I, no; por otro lado, Apolo 13 siguió una trayectoria de retorno libre, no una órbita alrededor de la Luna). Orión también efectuó la primera de las tres maniobras de mantenimiento en la órbita DRO encendiendo los motores auxiliares del ESM durante menos de un segundo. El 28 de noviembre la Orión pasó justo detrás de la Luna mientras esta eclipsaba la Tierra brevemente, impidiendo las comunicaciones durante el evento y ofreciendo de paso unas vistas espectaculares. Al mismo tiempo, Orión, moviéndose a unos 2694 km/h, llegó a los 432194 kilómetros de la Tierra, alcanzando la máxima distancia de nuestro planeta durante la misión.
Tras haber superado el ecuador de su misión, podemos ya decir que la nave Orión de Artemisa I ha logrado gran parte de sus objetivos. La nave se encuentra cómoda en una órbita concebida originalmente para una misión de retorno de muestras de un asteroide que nunca vio la luz y que no se volverá a usar para el programa Artemisa. Sin embargo, Orión todavía tiene por delante realizar los dos encendidos necesarios para salir de la órbita DRO y poner rumbo a la Tierra, denominados RPF (Return Powered Flyby) y DRD (Distant Retrograde [orbit] Departure). Por último, aún debe superar la prueba de fuego —nunca mejor dicho— de la misión: realizar una reentrada a casi 11 km/s para comprobar el buen funcionamiento del escudo térmico. Si todo sale bien, la cápsula Orión amerizará en el Pacífico el próximo 11 de diciembre. ¡Buen vuelo de vuelta!
https://twitter.com/esaspaceflight/status/1597274899693047808?s=20
Hola!
Busco las fechas previstas para cada maniobra, incluyéndo la reentrada y no las encuentro.
Seguro que no busco bien pero.. algún alma caritativa que me pase enlace?
Gracias!
https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_1#Mission_profile
La tabla Mission timeline es lo que buscas, ¿no? 🙂
Solo un idiota podría creer toda esta zarta de pelotudeces. Entre la luna y la tierra existe una distancia de más de 32 diåmetros terrestres y en las fotos se ven cercanos por poner un solo ejemplo. La nada es una mentira desde el día que existe. Fueron en el 69 dicen y ahora , más de 50 años después festejan haber puesto en órbita una cápsula con muñecos. Impresentables , la tecnología actual permite desbaratar muy rápido a esta caterva de payasos tristes.
Otro encefalograma plano que viene a un blog de Ciencia Espacial a soltar sus becerradas…
Sí, ciertamente, la tecnología actual permite desbaratar con asombrosa celeridad a los payasos tristes con ínfulas de iluminados, como tú.
En primer lugar, y con simple calculadora en mano, la distancia media Tierra-Luna (384.400 km) en diámetros terrestres (12.756 km) es de apenas un poco más de 30, no «más de 32».
Esa distancia, por cierto, no impide observar perfectamente la Luna con un diámetro bien grande. Dado que la Tierra es 16 veces más voluminosa que la Luna y tiene unas 4 veces su diámetro, desde la Luna la Tierra se verá CUATRO VECES MAYOR que la Luna desde la Tierra.
Por tanto, si la nave está allí, cerca de la Luna, la Tierra se ve lo suficientemente grande como para que si se hace una foto de ambos mundos en la misma línea visual, se vean casi iguales y «juntas».
Vamos: como si haces una foto de un camión de juguete en la misma línea visual de un camión real bastante más lejos y que parezca por ello que son del mismo tamaño.
Pero claro, para comprender eso tan simple de Parvulario, hay que tener un nivel cognitivo ligeramente superior al de una anémona o una esponja… y está claro que ni a ameba medianeja llegas.
Anda, ve a rebuznar tus idioteces a «Mundo desconocido» o similares… y no ensucies el santuario de sabiduría que es este blog propiedad de un ASTROFÍSICO DE PROFESIÓN, como es Daniel.
P.D.: como consejo: aprende a escribir, anda, que eso de «zarta»…
Los «expertos» en fotografía y vídeo cada vez mejor 😀
Del «FAKE, cualquier idiota se da cuenta de que faltan las estrellas» ahora llegamos al «FAKE, cualquier resident zombie puede tapar la Luna con el pulgar» ? ? ?
Si ya arrancamos con ese «nivel» rasante al plano Kelvin, ve tú a intentar explicarles a estos zumbaos que… todo el entramado industrial (infraestructura, estándares, procesos) en que se basaba la tecnología de los años 60 cambió completamente tras 5 décadas… por lo cual en vez de reconstruir el hardware Apolo sale más a cuenta construir cohetes y naves nuevos que han de probarse antes de enviar gente… y que además ahora la meta es establecer bases lunares permanentes, algo MUY distinto a las excursiones Apolo de una semanita para ir a clavar bandera y recoger algunas muestras.
Están éstos como para entender nada, Pelau, jajajaja.
Aunque los subieses a una nave y los llevases de paseo a la órbita lunar… seguirían diciendo que les estás pasando una película en el visor del casco/ventanillas de la nave y que en realidad esa «nave» nunca ha salido de la Tierra, que solo es una atracción de feria para intentar engañar a los que saben la Verdad.
De todos modos, en ese caso, no habría mucho problema: se les abre el casco, se abre la esclusa, se les suelta una coz mulera medio decente en todo el extremo de la espina dorsal… y durante los 10 segundos que durará su breve existencia serán capaces de comprender la Realidad.
Hay un par de factores que influyen en la rapidez con la que se hicieron las cosas entonces y la insoportable minuciosidad de hoy.
Una es eso que llaman «the right stuff», que hacía que las agencias espaciales de entonces, y los propios astronautas, estuvieran felices y contentos embarcándose en misiones cuya estimación de éxito pondría los pelos de punta a cualquier empresa de seguros. Hubo muertos, claro, pero ninguno en el programa Apolo, la única tripulación que se perdió fué en tierra.
Y la otra es que EEUU puso «toda la carne en el asador». En lo peor de la Guerra Fría, 1962, Kennedy tenía que ganar la carrera espacial, e hizo el envite: llegarían a la luna antes del fin de siglo. Se pusieron en marcha todos los recursos de la – entonces – nación más poderosa de la tierra. Nada de tonterías medioambientales, laborales, militares, políticas… Y lo consiguieron. Ganaron la luna, y la Guerra Fría.
Hoy en día, los estados dedican a la industria aeroespacial una fracción de aquello. No voy a perder el tiempo vistiendo ésto con datos, pero los tenéis ahí. La industria privada va tomado impulso, y es previsible que, en unos decenios, las agencias estatales queden en entes reguladores, dejando el espacio a las multinacionales y los militares.
Además, los márgenes de seguridad han subido muchísimo. Para cuando «civiles normales» puedan darse paseíllos por ahí arriba, los niveles de riesgo serán parecidos a la aviación general. Claro, que entonces estará prohibido conducir coches, y no habrá «patito feo» para comparar el riesgo ?.
A mi, hay una pregunta tipica de los negacionistas de los alunizajes que siempre me hace gracia y es esa de: Entonces ¿Por qué no han vuelto a ir?
Cuando me la hacen yo suelo repreguntar:
-¿cual es el sitio más lejano que has visitado por turismo? ¿Cuantas veces has vuelto? ¿Por qué no has vuelto más veces? Ahí tienes la respuesta.
Excelentísima respuesta, Pablo. Con tu permiso, te la robo para el próximo «rebusnador» profesional.
Hay gente pá tó.
/Jesulín mode off
Querido amigo:
«Pelotudo»… bufff.
Estamos intentando aquí en la Península creer que los sudamericanos sois cultos, que no sois una sociedad fallida, ni un conjunto de corruptos criminales.
De verdad.
Pero entre el reaggetón y vuestro alto porcentaje de terraencefalograplanismo nos lo estáis poniendo difícil.
Subnormal.