El módulo lunar HLS del programa Artemisa de la NASA y la posible contribución europea

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El módulo lunar HLS del programa Artemisa de la NASA y la posible contribución europea

A estas alturas es obvio que el principal escollo para ver un astronauta de la NASA pisando la Luna en 2024 es, más allá de los continuos retrasos del sistema SLS/Orión, el módulo lunar del programa Artemisa. O, mejor dicho, la falta del mismo. Está claro que intentar alunizar sin un módulo lunar es complicado, de ahí que la NASA esté explorando todas las opciones para desarrollar este elemento crucial. El pasado 7 de octubre la NASA abrió el plazo para que las empresas privadas envíen sus propuestas para el HLS (Human Landing System), como ha sido denominado el módulo lunar del programa Artemisa, así que todavía estamos lejos de saber cómo será el diseño final.

Concepto de módulo lunar HLS. Se aprecia el Elemento de Descenso (DE) y el de Ascenso (AE) (NASA).

Pero eso no significa que no sepamos cómo va a ser el HLS en líneas generales… si finalmente hay dinero para construirlo. La NASA quiere que sea una nave formada por tres módulos: el Elemento de Ascenso (AE), el Elemento de Descenso (DE) y el Elemento de Transferencia (TE). Los dos primeros nos suenan a todos porque son similares a los que tenía el módulo lunar del Apolo, ¿pero qué demonios es el «Elemento de Transferencia»? La necesidad de este elemento viene dada por la extraña órbita en la que se situará la estación lunar Gateway, donde se debe ensamblar el HLS. Gateway estará en una órbita muy excéntrica alrededor de la Luna denominada NRHO (Near Rectilinear Halo Orbit), también apodada «órbita ángel». Eso significa que para viajar desde la estación Gateway a órbita baja lunar hace falta más energía —o sea, combustible— que en el caso de las misiones Apolo.

Delta-V de las maniobras relacionadas con la órbita NRHO (NASA).
Fases de la misión de alunizaje con el HLS (NASA).

El Elemento de Transferencia debe llevar el módulo HLS  hasta la órbita lunar baja, aunque no está claro si también se usará para colocar el conjunto en una órbita lunar de descenso. Los Elementos de Descenso y Transferencia deben tener un diseño parecido, con una masa de unas 15 toneladas cada uno. Una diferencia obvia es que el Elemento de Descenso llevará un tren de aterrizaje (con cinco patas en vez de cuatro, por cierto). Por su parte, el Elemento de Ascenso será donde viaje la tripulación, de dos a cuatro personas, en un compartimento presurizado. Su masa será de 14 toneladas aproximadamente. Los tres módulos se lanzarán de forma independiente mediante cohetes comerciales como el Falcon Heavy y se acoplarán al módulo HALO (Habitation And Logistics Outpost Element) de la estación Gateway. Y si alguno piensa que el papel de la estación Gateway en este plan está entre inútil o poco importante, has acertado.

La estación Gateway minimalista formada por el módulo HALO y PPE para la misión Artemisa 3. Además se aprecian los tres elementos del módulo lunar HLS, la nave de carga y logística y la nave Orión (NASA).

En un principio Gateway debía servir para ayudar a ensamblar el módulo lunar y para recargar de combustible uno o varios de los elementos del HLS, pero la NASA ha tomado la decisión de que las distintas partes del módulo lunar deben ensamblarse sin necesidad de intervención del brazo robot de la estación o de una tripulación. Y también parece que se ha descartado la recarga de combustible, al menos para la misión Artemisa 3, que es la que debe llevar a cabo el alunizaje en 2024, aunque este punto no está claro todavía. Al tener que viajar a la Luna de forma separada, los módulos llevan sus propios sistemas de propulsión y paneles solares, que los convierten en naves independientes, así que la necesidad de acoplarse a la estación Gateway es prácticamente nula. Los diferentes elementos podrían acoplarse en órbita lunar primero para esperar luego a la nave Orión con los astronautas. Pero no, la NASA ha decidido que hay que construir la versión en miniatura de la estación Gateway antes de seguir con el plan del programa Artemisa.

Otra vista del módulo lunar HLS sin el Elemento de Transferencia(NASA).

Sea como sea, y según las especificaciones de la NASA, el HLS debe ser capaz de poner un mínimo de 865 kg de carga en la superficie lunar y traer un mínimo de 35 kg de rocas lunares. Tendrá capacidad para llevar a cabo misiones de, como mínimo, seis días y medio sobre la Luna. Los astronautas podrán realizar un mínimo de dos paseos espaciales, aunque, recordemos, el traje lunar es otro elemento que está pendiente de ser diseñado. También deberá tener capacidad para ser mejorado en versiones posteriores de tal forma que pueda aguantar la gélida noche lunar de dos semanas y dar cabida a una tripulación de cuatro personas. En los próximos meses la NASA tomará una decisión sobre las propuestas que hayan enviado las empresas privadas. Es posible que cada módulo sea construido por un contratista diferente o, lo más lógico, que haya un único contratista principal para todo el proyecto.

Versión del Moon Cruiser como nave de carga para la estación Gateway (Airbus).
Versión del Moon Cruiser con un módulo de Gateway (Airbus).

En este sentido es interesante la propuesta Moon Cruiser del gigante europeo Airbus para desarrollar un vehículo multitarea que sirva para llevar carga y módulos a la estación Gateway. Moon Cruiser usaría un módulo de propulsión basado en el módulo de servicio de la nave Orión de la NASA que se podría acoplar con módulos presurizados similares al que llevaba el desaparecido ATV para transportar combustible y víveres, o bien podría servir para llevar módulos permanentes hasta la estación. Pero lo interesante es que también se podría usar como Elemento de Transferencia del módulo lunar HLS. Naturalmente, habrá que ver si la NASA está dispuesta a seleccionar un contratista europeo para una parte tan importante del programa Artemisa.

Versión del Moon Cruiser como Elemento de Descenso del HLS (Airbus).

Referencias:

  • https://www.airbus.com/newsroom/news/en/2019/07/fly-me-to-the-moon-with-airbus.html

LINK DE LA FUENTE ORIGINAL NAUKAS DANIEL MARIN

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