En esta década tanto Estados Unidos como China pondrán seres humanos sobre la superficie de la Luna. En el caso chino, los planes son claros: dos astronautas caminarán sobre la Luna antes del fin de 2030 usando el módulo lunar Lanyue y el rover Yuelu. Con respecto EE.UU., la fecha oficial del lanzamiento de la misión Artemisa III, que pondrá a dos astronautas de la NASA en el polo sur, está prevista para septiembre de 2026, pero nadie cree que pueda tener lugar antes de 2028. Sea como sea, después de estas primeras misiones, ¿hay alguna intención de instalar una base lunar?

La respuesta es sí. Empecemos por China. Los planes del país asiático más allá de las primeras misiones de alunizaje tripuladas usando dos lanzamientos del cohete CZ-10 y las naves Mengzhou y Lanyue no se han concretado. Sin embargo, en contra de la opinión popular de que las misiones lunares tripuladas chinas son una especie de Apolo 2.0 sin intención de asegurar una presencia en nuestro satélite, las autoridades espaciales del país han reiterado en repetidas ocasiones a lo largo de los últimos años que su objetivo es establecer una base lunar tripulada. Eso sí, hasta la fecha no habíamos visto muchas propuestas concretas, una señal de que, lógicamente, estos planes todavía quedan lejos en el futuro. Esto ha cambiado recientemente con la publicación de un esquema de base lunar tripulada en la revista especializada Aerospace Shanghai.

A diferencia de otras propuestas anteriores, esta, además de relativamente detallada, proviene de, entre otros, el Centro de Entrenamiento de Astronautas, vinculado a la Agencia Espacial Tripulada China (CMS), y de la Academia de Tecnología de Vuelo Espacial de Shanghái, SAST, una de las principales organizaciones dentro del gigante estatal CASC, el contratista principal del programa espacial chino. El artículo puede parecer genérico o poco sustancial, pero recordemos que hablamos de China. Si estos planes de organismos oficiales salen publicados a este nivel de concreción, es que se está trabajando muy seriamente en ellos, aunque no hayan sido formalmente aprobados. Esta base lunar formaría la tercera fase del plan de exploración lunar. La primera serían las misiones tripuladas de pocos días, mientras que la segunda fase prevé estancias más largas, de más de un mes —recordemos que el día y la noche lunares duran dos semanas cada uno—, usando para ello rovers presurizados desplegados previamente en la superficie lunar. La tercera fase estría integrada por estancias de varias semanas usando esta propuesta de base lunar y la última fase ya sería una estación lunar tripulada permanente (evidentemente, es posible saltarse la fase de rovers presurizados y proceder directamente a la construcción de la base lunar si se considera prioritario).

La base sigue un esquema ‘2+1’, o sea, dos módulos presurizados principales, además del rover presurizado, todos ellos conectados por túneles. Los dos módulos presurizados tienen dos pisos cada uno. El primero es el módulo hábitat (生活舱), que incluye las cabinas de la tripulación, los sistemas de soporte vital, cocina, baños, dormitorios, comedor, un refugio para tormentas solares y los sistemas de generación de energía en una fase inicial (para ello dispone de un panel solar circular móvil idéntico al del módulo lunar Lanyue), así como una esclusa para paseos espaciales. El segundo módulo es el experimental (实验舱), dedicado a la investigación, con laboratorios y sistemas de soporte vital de reserva. Incluiría un brazo robot para recoger muestras o carga que llegue con los rovers y una esclusa pequeña para introducir este material dentro de la estación. Cada módulo tiene un diámetro de 5 metros y cuenta con su sistema de propulsión y tren de aterrizaje. Serían lanzados mediante una única misión del CZ-10 cada uno a partir de 2031 como muy pronto.

Además de estos dos módulos, la base contaría con una conexión al rover presurizado. También habría disponible un vehículo plataforma automático —una especie de camión lunar— para mover material y los módulos de una zona a otra (por ejemplo, para llevar el módulo experimental junto al hábitat tras el aterrizaje). El camión, de seis ruedas, llevaría un brazo robot que serviría como grúa para montar y desmontar los módulos en la plataforma. Este camión es una solución ingeniosa que permite prescindir de un sistema de locomoción para los módulos de la estación, algo que añadiría masa y complejidad a cada módulo. La masa de cada módulo no se indica, pero sabiendo que el CZ-10 puede lanzar 27 toneladas hacia la Luna, no debe ser superior a las 15 toneladas (el estudio no lo indica, pero se entiende que los módulos usarán una etapa desechable crash stage como el módulo lunar Lanyue).

En una fase posterior la base incluiría un sistema separado para suministrar energía, que bien podría consistir en paneles solares o en un reactor nuclear de fisión, dependiendo de la localización de la base. Con respecto a este punto, se barajan dos opciones: por un lado, el ecuador o latitudes bajas, y, por otro, el polo sur lunar. La NASA piensa concentrar el esfuerzo de su programa lunar tripulado en el polo sur y China planea construir allí la estación automática internacional ILRS (International Lunar Research Station) usando sondas espaciales. Curiosamente, para esta primera base lunar el estudio concluye que el ecuador o latitudes bajas, como el Oceanus Procellarum o el Mare Fecunditatis, son más recomendables desde el punto de vista de la iluminación, control de temperatura, comunicaciones y, sobre todo, oportunidades de regreso a la Tierra en caso de emergencia. Puesto que esta base es modular, el estudio determina que se pueden lanzar varias unidades a lo largo de los años para explorar distintas zonas de la Luna y que en una última fase sí se debería elegir el polo sur.

Para las zonas de baja latitud, la fuente de energía externa preferida es el reactor de fisión, que garantiza suministro de energía durante la noche lunar, mientras que para el polo sur lo ideal serían paneles solares verticales desplegables que puedan seguir al Sol, que en estas latitudes no se separa mucho del horizonte. El reactor de fisión generaría unos 40 kilovatios de potencia eléctrica. El montaje de la base requería un total de tres misiones de carga y tres tripuladas. Teniendo en cuenta que cada misión tripulada usa dos cohetes CZ-10, uno para la nave Mengzhou y otro para el módulo lunar Lanyue, estaríamos hablando de nueve lanzamientos del CZ-10. El primer lanzamiento situaría en la superficie lunar la estación de energía —el reactor o los paneles solares— y el camión con la plataforma.

El segundo lanzamiento enviaría el módulo hábitat a la Luna. Una vez en la superficie, el camión lo movería hasta las cercanías de la estación de energía y se esperaría que el suministro eléctrico externo funcionase correctamente antes de enviar la primera misión tripulada. Esta primera misión estaría formada por dos astronautas que vivirían dos semanas en el módulo hábitat y pondrían a punto sus sistemas. Los dos astronautas regresarían antes de que cayese la noche lunar. La siguiente misión sería de carga y pondría en la superficie el módulo experimental, que luego sería trasladado de forma automática por el camión junto al hábitat. La segunda misión tripulada estaría formada por otros dos astronautas que vivirían 40 días en la estación, supervisando la correcta unión de los dos módulos y realizando experimentos científicos.

Aunque el artículo no lo detalle, se supone que la tercera misión de carga desplegaría el rover presurizado y otros sistemas de la estación. Luego, la tercera misión tripulada estaría otros 40 días, esta vez viviendo en la estación terminada. A partir de ese momento, la estación estaría finalizada y su vida útil sería, como mínimo, de diez años. Cada año se lanzaría una o dos misiones, tanto de carga, como tripulada. El diseño de esta base es bastante realista al apostar por elementos relativamente conservadores (el diseño recuerda al de la base marciana de la iniciativa SEI de la NASA de mediados de los años 90). Su naturaleza modular permite que al menos un módulo pueda estar listo incluso si se retrasa o cancela el segundo. Asimismo, y a diferencia de otras propuestas anteriores, el tamaño de los elementos es lo suficientemente pequeño para usar solo el cohete CZ-10 y no depender del futuro lanzador súper pesado CZ-9, que no volará hasta 2033 como muy pronto. A pesar de que China no ha especificado oficialmente cuándo planea tener lista esta base, se ha hablado de 2035 como fecha de referencia para completar la estación, por lo que el periodo de montaje sería de 2031 a 2035.

En cuanto a la NASA, planea comenzar a desplegar una base lunar en 2031, pero como esta fecha está tan lejos en el calendario del programa Artemisa, en estos momentos es más bien una simple referencia. Lo que sí se sabe es que la base no estaría disponible hasta la misión Artemisa VIII. Recordemos que las misiones Artemisa III y IV usarán el módulo lunar HLS de SpaceX, mientras que Artemisa V empleará el Blue Moon Mark 2 de Blue Origin. Para las siguientes misiones la NASA licitará contratos con el fin de asignar los módulos lunares a SpaceX o Blue Origin. Con Artemisa IV también comenzarán las misiones de la nave Orión a la estación lunar Gateway  en órbita alrededor de la Luna. La base lunar de la NASA, denominada simplemente como Hábitat de Superficie —LSH (Lunar Surface Habitat) o SH (Surface Habitat)—, será relativamente modesta, al menos en una fase inicial.

La base, o mejor dicho, el hábitat de la NASA, estará situado en el polo sur y tendrá una masa mínima de unas 12 toneladas, con un máximo de 15 toneladas. Permitiría mantener a una tripulación de dos a cuatro personas durante 30 días. La idea es que la mitad del tiempo dos astronautas estén en el hábitat y otros dos recorriendo el polo sur en el rover presurizado japonés. Más adelante debería permitir estancias de cuatro personas durante dos meses. El diseño del hábitat todavía no se ha decidido, pero la referencia de la NASA es un módulo con una parte inferior rígida de 4,4 metros de diámetro en la que estaría la esclusa y una superior hinchable de 6,5 metros de diámetro con dos pisos. El módulo incluiría su propio sistema de propulsión y aterrizaje. La atmósfera interna podría ser de 0,55 bar a 34% de oxígeno o 0,7 bar con 26,5% de oxígeno.

Este hábitat se podría ampliar posteriormente con otros módulos o rovers presurizados. Por supuesto, SpaceX tiene planes propios y Elon Musk ha repetido en varias ocasiones su intención de crear una Moon Base Alpha usando varios módulos lunares Moonship tripulados y de carga. Sea como sea, el caso es que en el horizonte asoma otra competición entre China y EE.UU. con la Luna como escenario. ¿2031 o 2035? ¿Cuál de los dos tendrá listo antes la primera base lunar de la historia?

Referencias:

• http://shht.ijournal.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20230609
• https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20220013669/downloads/Internal%20Layout%20of%20a%20Lunar%20Surface%20Habitat.pdf