La sonda Chandrayaan 5/LUPEX: India y Japón explorando juntos el polo sur de la Luna

Por Daniel Marín, el 19 noviembre, 2024. Categoría(s): Astronáutica • India • Japón • Luna ✎ 35

De entre las numerosas sondas que se mandarán a la Luna en los próximos años destaca LUPEX (Lunar Polar Exploration), un proyecto conjunto entre la ISRO de India y la JAXA de Japón que tiene como objetivo desplegar un rover en el polo sur de la Luna. La misión ha sido retrasada en numerosas ocasiones, pero recientemente ha recibido un impulso por parte de India, que en este año ha consolidado sus planes espaciales con el objetivo de crear una estación espacial propia y poner un ser humano en la superficie lunar en 2040. Ahora la misión LUPEX también se conoce como Chandrayaan 5 en la India y, lógicamente, su numeración refleja que volará después de la misión doble Chandrayaan 4 para recoger muestras lunares (en Japón la misión se denomina también 月極域探査機, ‘sonda del polo sur de la Luna’).

Rover japonés LUPEX en la Luna (JAXA).

Originalmente prevista para 2026, LUPEX/Chandrayaan 5 despegará ahora en 2028 o 2029 mediante un cohete H3 japonés. Además del lanzador, Japón contribuye con el rover para explorar el polo sur lunar y su red de estaciones de espacio profundo, mientras que India colabora con la sonda de descenso que llevará el rover (y también con estaciones terrestres). Esta sonda de descenso es muy parecida al segmento de aterrizaje de la misión Chandrayaan 4 y presente un diseño ligeramente diferente a las sondas de alunizaje Chandrayaan 2 y 3. LUPEX alunizará en una de las «islas de luz» más famosas del polo sur lunar, en la cresta que conecta el cráter Shackleton con el cráter Gerlache (en concreto, en las coordenadas 89.45º sur, 222,85º este). Esta zona ha sido propuesta para varias misiones no tripuladas y tripuladas, aunque por el momento solo está confirmada la misión IM-2 del módulo lunar Nova-C de Intuitive Machines.

Diseño actual de la sonda de alunizaje de la ISRO con el rover japonés encima (ISRO).
Modelo del rover (JAXA).

Pero, a diferencia de IM-2 u otras misiones parecidas, el rover de LUPEX deberá permanecer activo durante unos tres meses. Aunque LUPEX no lleva generadores de radioisótopos, el rover no tendrá que sobrevivir a la gélida y larga noche lunar gracias a que el Sol estará situado muy cerca del horizonte. El rover aprovechará su situación para entrar y salir de las zonas en sombra permanente con el fin de analizar el regolito en busca de volátiles. Para ello lleva un taladro capaz de llegar a 1,5 metros de profundidad. El rover tendrá una masa de 350 kg, por debajo del reciente cancelado rover VIPER de la NASA (430 kg), pero ampliamente superior a los 140 kg de los rovers chinos Yutu y Yutu 2. Dispone de un curioso sistema de locomoción mediante cuatro conjuntos de orugas, una técnica que nunca se ha usado en la Luna. Tiene unas dimensiones de 1,75 metros de longitud, 1,46 metros de ancho y 1,50 metros de alto. Una vez en la superficie desplegará su panel solar verticalmente para que sea iluminado por el Sol, que, recordemos, estará siempre cerca del horizonte. El rover LUPEX lleva varios instrumentos, algunos ellos de India, siendo el más importante REIWA (Resource Investigation Water Analyzer), destinado a buscar hielo y otros volátiles en el regolito lunar excavado por el taladro. REIWA incluye cuatro sensores (LTGA, TRITON, ADORE e ISAP), que estudiarán en detalle las muestras.

Esquema de la misión. Tras aterrizar en una isla de la luz (la cresta de Shackleton-Gerlache), explorará las zonas en sombra permanente adyacentes durante 100 días (NASA).
Instrumentación de LUPEX (ISRO).

El sensor ISAP de la ISRO usará espectroscopía Raman para analizar la muestra y luego se llevará al sistema LTGA para calentarla a 500 kelvin. Los gases de los volátiles liberados al calentar la muestra serán analizados por los instrumentos TRITON (durante el calentamiento) y ADORE (tras el proceso). ADORE podrá medir la proporción de deuterio en el agua del regolito, un dato fundamental para averiguar su procedencia. Además de REIWA, LUPEX lleva los espectrómetros infrarrojos ALIS (de JAXA) y MIR (de ISRO) y el radar GPR de ISRO y el espectrómetro de neutrones de la NASA para estudiar la superficie y el subsuelo, además del espectrómetro EMS-L de la ESA para analizar la tenue exosfera lunar y el instrumento PRATHIMA de la ISRO. Naturalmente, también lleva un mástil con cámaras estereoscópicas.

LUPEX se lanzará en 2028 o 2029, uno o dos años después de la misión de retorno de muestras Chandrayaan 4 (ISRO).
Las zonas candidatas para Artemisa III junto con las zonas eliminadas (cuadros azules), las zonas candidatas para las misiones chinas no tripuladas (estrellas rojas) y los lugares previstos de alunizaje de las misiones IM-2, LUPEX, Griffin 1 y Chang’e 7 (NASA/Eureka).

Para India, Chandrayaan 5 será una misión de continuación y consolidación de su programa lunar, pero para Japón LUPEX es mucho más importante, ya que, por ahora, es la única misión a la superficie lunar prevista tras la sonda SLIM y será el primer rover de gran tamaño que despliegue el país del sol naciente en la Luna. El siguiente proyecto en la superficie lunar de JAXA es el ambicioso y enorme rover tripulado presurizado de Toyota que volará en la próxima década para la misión Artemisa VII (Japón colabora además en la estación lunar Gateway, especialmente en el módulo I-Hab, junto a la ESA, y con la futura nave de carga HTV-XG). Tras la cancelación de VIPER, LUPEX se ha convertido en un proyecto clave para entender la distribución de volátiles en el polo sur lunar y, además, constituye una misión muy importante para el futuro de los programas espaciales de India y Japón.

Emblema de la misión (JAXA).
El rover LUPEX explorando una de las zonas en sombra permanente (JAXA).


35 Comentarios

  1. Gracias Daniel, que gran post…

    LUPEX es el ascenso definitivo de la ISRO como potencia espacial de primer orden, y como una demostración más de lo bien que se lo monta la JAXA…

    Además de sus misiones propias (MMX, Xrism, Hayabusa, etc) colaboran en casi todos lados y tipos de misiones y siempre como un socio importante…espero que la ESA siga estrechando lazos con la JAXA; pues es el socio ideal…

    Misión esta fascinante, quiero ver esas orugas, desplazandose entre pequeñas montañas de regolito…y que nos descubre del hielo Lunar, que no olvidemos que además del potencial futuro Industrial, es clave para entender el origen y evolución del Sistema Solar…

    1. Pues mira que yo… a ver, que supongo que lo habrán modelizado hasta la extenuación, pero… ¿orugas en el tremendamente abrasivo, adhesivo y fino regolito lunar? ¿Un sistema con tantísimas partes móviles (todas las ruedecitas y segmentos de cada oruga) en un infierno polvoriento, abrasivo y «atascante» como ése?

      Uffff, no sé yo, ¿eh? Cuando todo ese polvillo corrosivo se empiece a meter entre las diferentes partes de la oruga, tiene pinta que la podría arruinar en días…

      1. De los Japoneses me fío, mira al innovador SLIM, un superviviente de primer orden…

        Es más ten cuidado que el LUPEX y sus orugas no se transformen en Mazinger Z 😉

      2. No seré yo quien ponga en duda el buen hacer de JAXA, ni mucho menos…

        … pero esas orugas con tantas partes móviles pequeñas, expuestas a algo tan brutalmente erosivo como el regolito lunar…

        Mira lo que le ha hecho a las RUEDAS de los MER y MSL el de Marte, mucho más benigno que el lunar.

        Claro que, a lo mejor han calculado que durarán lo suficiente para esos tres meses de operación. El problema puede venir en que si todos los instrumentos y sistemas siguen funcionando bien, decidan extender la misión y las orugas «casquen».

        Y mira que yo soy fan de los vehículos oruga… pero a una escala mayor.

        1. A mi me ha llamado poderosamente la atención el color dorado de esas orugas.
          Y al relacionarlo con (como dices) una gran erosión por parte del regolito me he recordado que, en Japón, hay una empresa (Miyaki Corp) que hace unos años desarrolló un tipo de anodizado conocido como Kashima que se viene empleando de un tiempo a esta parte en el mountain bike, concretamente en las barras de los amortiguadores. En concreto lo utiliza en exclusiva la marca americana de amortiguadores FOX que manda de EE.UU a Japon sus piezas más exclusivas para que les den este tratamiento. Este tratamiento de anodizado al Disulfuro de Molibdeno promete retrasar la corrosión del material anodizado, aumentar la resistencia al desgaste y reducir la resistencia al rozamiento.
          Quizá esas orugas sean de aluminio «al Kashima»

          1. Pablo, yo no pensaba tanto en el desgaste de las orugas en sí, sino en el regolito metiéndose entre las ruedas y los eslabones, entre los eslabones, en la rueda dentada de transmisión, entre los cojinetes de cada ruedecita de soporte…

            Demasiadas partes móviles expuestas al regolito, cuando una rueda supone solo UNA parte expuesta: la propia rueda (y si somos equitativos, dos, incluyendo el cojinete de la rueda).

          2. Claro Noel, no lo decía como solución técnica frente a ruedas si no como solución técnica para optimizar el diseño de oruga.

            Independientemente de la mayor complejidad frente a las ruedas, como algunos han dicho una oruga puede proporcionar más tracción en pendientes pronunciadas y también ofrece menos desgaste de la «banda de rodadura» al repartirse el peso en mucha más superficie.
            Supongo que la falta de info concreta nos hace pensar a todos como que es una manera de complicarse pero igual hay mas cosas detrás que no sabemos.
            Por ejemplo, podría ser que utilizasen esta misión como demostrador tecnológico de un sistema de orugas para un futuro rover lunar tripulado, presurizado de gran volumen y peso, algo que sabemos que esta en el horizonte de la Jaxa

          1. ¿Ves? Si fuese para una excavadora pesada, vale, no te diría que no. Menor presión sobre la superficie, mayor tracción y con piezas tan masivas, pasarían años antes de que el regolito causase daños significativos a esas partes móviles (con mantenimiento, claro).

            Pero en algo como un rover pequeño… bufff.

          2. Estaba releyendo el artículo; creía haber leído algo acerca de que tuviera que moverse en pendientes y remontarlas, pero no lo encuentro. Tal vez la idea se me haya formado a partir de la última imagen, provista por JAXA, donde se aprecia al LUPEX descendiendo una cuesta de un 30%, más o menos; o de ver el mapa del recorrido y del porcentaje de luz, donde las zonas menos iluminadas han de estarlo porque están «cuesta abajo» de la cresta en que se posará.

            Pero, no importa de dónde me lo haya sacado; Noel, como señalas que las orugas ofrecen mayor tracción y adherencia al terreno, tal vez han optado por ellas por estos motivos, sabiendo que este rover no tendrá una misión como los otros, en planicies, y que tendrá que subir y bajar pendientes pronunciadas. Ahora, comparto tu preocupación por el desgaste y la durabilidad.

            Imagino que, como en otras misiones lunares (donde, p.ej., la falta de RTGs limita a un par de semanas su vida útil), habrán calculado los sistemas sin contar con que fuese a durar más de lo mínimo planificado.

          3. Por cierto, para entrar y salir de las islas de luz para explorar las partes en sombra, tendrá que tener un muy buen sistema para gestionar las diferencias de temperatura: si la diurna es como en otras partes donde el sol está más hacia el cenit, superará los 100°C, y en esas zonas de sombra eterna podría bajar hasta casi -200°C, no?

          4. Sí, claro… en la Luna, al no haber atmósfera, no hay ni gradiente térmico (o sea, te achicharras la parte expuesta al sol mientras te congelas la parte en sombra) ni dispersión luminosa (no hay penumbras, excepto la provocada por algún reflejo, las sombras son negras por completo y no hay gradación en la divisoria entre luz y sombra, son luces y sombras crudas, duras).

            En cuanto a las orugas, pues será como dices: un compromiso entre mayor tracción y que dure al menos lo que tenga que durar… desde luego, los de la JAXA sabrán por qué lo han hecho.

  2. Si todo va como esta en el calendario, 2028 puede ser el AÑO LUNAR!!!!

    TODAS LAS POTENCIAS ESPACIALES EN LA LUNA…

    Chang’e-8: 2028 China y Pakistán, entre otros…

    Luna-27: Rusia, quizas sondas gemelas envíadas a ambos polos Lunares…

    LUPEX/CH-5: India y Japón: Super rover en busca del Hielo Lunar…

    USA: Alguna o varias del CLPS para este año…

    Mención especial a Corea del Sur, que si todo va bien, seguirá con Danuri (y en 2030 Lander-Rover Lunar), Australia enviará su primer rover Lunar (Roover) con alguna del CLPS por estas fechas, al igual que Canadá que enviará su rover para Artemis, Lunar Utility Vehicle…además Turquía AYAP-1 en 2029, etc…

    Y esperemos algo de la ESA, además de instrumentos en misiones internacionales…

    Bestial ERA CISLUNAR, que se nos viene…

  3. Será que podrían reutilizar a VIPER en algún momento….. Algo así como lo que pasó con el mars Lander 2001 que se transformó en Phoenix….. Ojalá que si.

    1. Uau, mola ver el itinerario del róver que muestran y que vaya a buscar tantos datos. Y que baje pendientes empinadas…
      Uy, si los «ojos» de la cámara de fotos estéreo fuesen más grandes, seria WALL•E que ha crecido, y va con una lanza perforadora… Y radar… 🙂
      Gracias Eureka, se lee todo muy interesante y inspirador!

  4. Todo parece bueno en este proyecto LUPEX: la cooperación internacional, el propósito científico, la variedad de instrumentos y sensores de varios países y agencias, innovación en el sistema de tracción (con sus riesgos)…

    Es un alivio en estos tiempos de confrontación por cualquier excusa.

  5. Lo que parecía ciencia ficción se está convirtiendo en realidad y cada vez implica a más paises.
    ¡Vaya despliegue de proyectos y de ideas creativas!
    La exploración espacial se está acelerando.
    Y para hoy mismo está prevista una nueva prueba del Starship de SpaceX…
    El futuro pide paso.

  6. Como lectura un poco geopolítica del tema, la India parece que va estableciendo sus colaboraciones cada vez más con países occidentales. No es más que una impresión…

  7. Ot una de cal y otra de arena: el super heavy no puedo ser recuperado pero la SS pudo reenvender sus un motor raptor en el espacio y aterrizar exitosamente

    1. Al parecer se soltó un «hierraco» cerca de una de las rejillas aerodinámicas y la antena o pararrayos de todo lo alto de la torre de lanzamiento también sufrió daños. No sé si será por eso u otras cosas, pero se dio «NO GO» a la captura y por eso amerizó en el mar, cerquita de la costa.

    2. Una de cal y otra de arena… no se Fernando. No creo que sea tan así.

      Vuelven a encenderse sin problemas 33 motores raptor, OLM todo en su sitio y funcionando, el conjunto sube como un miura, separación exitosa tanto del conjunto como del ring, encendidos del SH completos (no se si alguno dio menos potencia o algo) en todas sus fases, es decir, primero quedan 3, se apagan, vuelven los 3 mas los de fuera y aterriza con 3, perfecto.
      Fallo el catch, que es lo más impresionante sin duda pero seguro que afinarán porque el resto de la stage 0 y stage 1 funcionó de 10. Además el booster cayó
      Respecto a la Starship, un 10.
      Creo que opacamos el «no catch» con el resto del perfil de vuelo. Hay que pensar que en el recorrido del SS+SH suceden muchísimas cosas, y aunque el catch sea impresionante, no es lo que más necesita el sistema ahora.
      Lo que más necesitan es desorbitar, aterrizaje (amerizaje) y si me apuras, hacer volver a la starship a BocaChica.

      Calma.

    3. Con el IFT-6 finaliza la versión 1 del sistema Starship,
      aun habiéndose logrado atrapar el booster en esta prueba no se iba a reutilizar más,
      la nave espacial Starship bien en todo, creo que la banana sobrevivió hasta el final.

      2025: se viene la versión 2 del sistema Starship, un sistema mejor en todo,
      SpaceX tienen que asegurar que la nave espacial Starship orbite sin problemas
      de cara a la parte más compleja de todo esto: el repostaje.

  8. IFT-6
    Independientemente de la «No captura», que imagino hay mil motivos para abortarla y me parece bien también el demostrar que lo pueden hacer de una manera tan controlada, para mi lo mas destacable ha sido de nuevo, la precisión y robustez del sistema.
    Con un perfil de vuelo teóricamente más agresivo para la reentrada, quitándole una buena parte del escudo y ha sido la reentrada, en la que SS ha soportado mejor el stress térmico. La diferencia en la socarrada del alerón (casi desintegrado en el IFT4 y casi intacto en el 6), demuestra como aprenden en cada vuelo.
    De este vuelo van a sacar mucha info, de cuanto se puede reducir el escudo, de nuevos perfiles de vuelo que aporten menos stress térmico, del reencendido…
    No me cabe duda de que el siguiente vuelo será orbital de verdad y que estamos a punto de ver la colocacion de la primera carga.
    Siguiente vuelo en….enero? celebrará Musk la investidura de Trump con un buen cohetazo?

    1. Coincidiendo con todo lo que dices, también creo que hubo algo que deberían mirar: en las imágenes, durante la reentrada, el lateral parece estar «arrugado», como si la nave se hubiese pandeado un poco. ¿Efecto óptico de una leve depresión que, por las luces y sombras pareciese más de lo que es? ¿Quemazo que hace pensar en una arruga? ¿O arruga de verdad en el metal?

      Aún así, como dices: la nave llegó al mar intacta y aterrizó sin problemas.

      Sólo me molestó un poco de la transmisión de SpaceX el corte abrupto que hicieron de las imágenes en cuanto el SH amerizó sin dejar ver el resto (la posterior explosión) y los apenas dos segundos ridículos de imágenes desde la boya de la SS amerizando. No es el tipo de streaming que han solido hacer hasta la fecha…

      1. Sí Noel, yo también me fijé en eso.
        Es difícil a simple vista, los reflejos en el metal hacen que se magnifique cualquier imperfección. Y hay muchos factores para que haya abolladuras. Recordemos que esta SS llevaba muchas losetas instaladas en esa zona que después se retiraron, quizá esa operación de retirada haya causado un cierto nivel de «arruga», también que las paredes de la SS son las paredes de los depósitos, no hay recubrimiento y que cuando está recién cargada, están a muy alta presión, lo que hace que las paredes «alisen» las imperfecciones y que en la fase de reentrada esos tanques están vacíos, siendo el cohete mas «flexible» en ese momento… Pero sí, era llamativo.
        Respecto del streaming supongo que querían evitar la imagen de la explosión final por las malinterpretaciones que se hacen. Aquí sabemos que se activa el FTS para que no se quede un cacharrazo flotando pero los ajenos a este mundillo pueden interpretar eso como fallos catastróficos, de hecho mucha prensa generalista se ha centrado en eso, en el «fracaso de musk, su cohete acaba explotando»…en fin

        1. Por lo que hablaban en Control de Misión, al parecer los FTS SE DESACTIVAN tras la separación (en el caso del SH) y tras la reentrada (caso de la SS).

          Así, que, AL PARECER (ojo) la del SH no fue una explosión provocada por el FTS, sino que el combustible remanente en el tanque de metano detonó tras caer al mar (quedaba bastante porque no hizo todo el «hoovering» que tendría que haber hecho para ser capturado por los palillos).

          Y la SS tampoco se vio detonar (aunque sí conatos de incendio) aunque, me pareció a mí, que se había partido por la mitad.

          Tampoco me cuadra que, como comentas, SpaceX cortara la transmisión antes de la posible (y al final real) explosión del SH tras el amerizaje… cuando se han hartado de retransmitir explosiones… Vamos, no tiene mucho sentido, la verdad. ¿Cuándo le ha importado a SpaceX lo que los ignorantes amarillistas de la mayoría de la prensa dijeran de sus cohetes? A ver, que puede ser, perooo… no cuadra con su trayectoria hasta ahora. En fin, ya se irán sabiendo las cosas.

        2. En cuanto a quedar «un cacharrazo flotando»… ¿y si les interesa recuperarlo para estudiar sus pormenores? Al fin y al cabo no es que haya quedado a la deriva en alta mar, está a muy pocos kilómetros de Starbase. Bastaría con un remolcador para llevarlo a puerto y luego a Starbase, o con algún barco-grúa que lo pueda izar del agua.

          Ellos sabrán, oye, jajajaja.

    2. he estado indagando sobre la etapa 1 y del por qué no se capturó
      y la gente que se detalla las cosas dicen que:
      la antena sobre la plataforma de lanzamiento, y que sirve para el guiado, aparece doblada;
      y que en una imagen del booster aparece lo que parece ser parte de una tubería “suelta”.
      pero bueno ya se sabra.

      1. Sí, exacto; como le he comentado a Fernando Generale, hablaban (y se ve en las imágenes) de esa tubería desprendida cerca de una de las aletas de rejilla y de la antena superior de la torre, visiblemente desplazada de su posición.

        En el streaming de SpaceX se oye a las chicas hablar de que (más o menos): «… no se han cumplido las restricciones ni del booster, ni de la torre, ni de los controladores y por eso se da el NO GO a la captura del booster por los chopsticks«.

  9. Hola Daniel y de más lectores, hoy leyendo esta publicación viene a mi mente que ningún taladro enviado en cualquier misión de exploración planetaria ha funcionado, y pues recuerdo inside con los problemas de su ingenioso sistema alemán que no funcionó, pero bueno quiero saber ¿cuáles taladros han tenido éxito? Porque siento que es de las cosas más difíciles que hay en ingeniería espacial.

Deja un comentario

Por Daniel Marín, publicado el 19 noviembre, 2024
Categoría(s): Astronáutica • India • Japón • Luna