Los planes lunares de Japón para la próxima década

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Los planes lunares de Japón para la próxima década

Aunque en la última década China ha superado a Japón como la potencia espacial más importante del continente asiático, el país del sol naciente sigue manteniendo un programa lunar muy interesante y ambicioso que se ve potenciado gracias a la estrecha colaboración con otras agencias espaciales. Empecemos por los planes no tripulados. La agencia espacial japonesa JAXA quiere poner en la superficie lunar la sonda SLIM en 2021. SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon) es una pequeña nave de apenas 210 kg en el momento de alunizaje (730 kg en el lanzamiento), pero será la primera misión japonesa que intente posarse en la superficie lunar. SLIM intentará demostrar las tecnologías necesarias para garantizar un descenso con una precisión superior a los cien metros y tiene como característica más llamativa que se posará sobre la superficie de forma horizontal tras realizar un descenso vertical.

Rover y etapa de descenso de la misión conjunta entre Japón e India de 2023 (JAXA).

En 2023 Japón quiere mandar una misión al polo sur de nuestro satélite que desplegará un rover. Lo curioso del caso es que se trata de un proyecto conjunto con India. Aunque no hay muchos detalles disponibles, la agencia espacial india ISRO se encargaría principalmente de la etapa de descenso, mientras que JAXA aportaría el cohete lanzador H3 y el rover. Esta sonda, que por ahora no tiene un nombre definido, tendrá una masa superior a las seis toneladas y empleará las tecnologías desarrolladas para la misión SLIM y la Chandrayaan 2 india. Será capaz de llevar una carga de 350 kg, incluyendo al rover.

SLIM (JAXA).
Sonda SLIM (JAXA).

Al trabajar en las regiones polares, donde el Sol nunca se eleva demasiado sobre el horizonte, el rover llevará un panel solar vertical. Empleará un curioso diseño de locomoción en el que se combinan ruedas y orugas con una forma triangular. La carga principal será un taladro capaz de perforar hasta 1,5 metros de profundidad para estudiar el hielo mezclado en el regolito que se encuentra en esa zona de la Luna. En este sentido su objetivo es similar al del rover VIPER de la NASA, la sonda Luna 27 rusa —que contará con un taladro de la ESA— y las futuras sondas polares Chang’e chinas. Para detectar los depósitos de hielo subterráneos, el rover usará un radar y un espectrómetro de neutrones. A diferencia del rover VIPER de la NASA, el rover japonés dispondrá de un horno para calentar las muestras y analizar así los volátiles directamente para, entre otros parámetros, determinar la proporción de hidrógeno y deuterio. Obviamente, aún es pronto para saber cómo afectará a esta misión el reciente fracaso del alunizaje de la sonda Vikram de la misión Chandrayaan 2.

Elementos de la misión indo-japonesa de 2023 (JAXA).
Sistema de detección del hielo y taladro del rover de 2023 (JAXA).
Sistema de movilidad del rover japonés de 2023 (JAXA).

Más adelante, en 2026, Japón tiene previsto participar en la ambiciosa misión HERACLES. HERACLES (Human Enhanced Robotic ArchiteCture for Lunar Exploration and Science) es una compleja sonda de 8,5 toneladas al lanzamiento desarrollada conjuntamente entre JAXA, la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la Agencia Espacial Europea (ESA). HERACLES intentará llevar un rover y recoger muestras de las regiones del polo sur lunar al mismo tiempo. Para ello usará un curioso diseño formado por dos módulos. Japón se encargará del módulo de descenso, el LDE (Lunar Descent Element), donde viajará el rover canadiense encargado de recoger las muestras. El módulo de ascenso, o LAE (Lunar Ascent Element), en el que viajarán las rocas lunares, correrá a cargo de la ESA. Este módulo se debe acoplar con la estación lunar Gateway para transferir las muestras a una nave tripulada Orión, que las traerá a la Tierra.

Sonda HERACLES (JAXA).

HERACLES fue concebida como una misión precursora a un alunizaje tripulado para potenciar el retorno científico de Gateway. En principio el alunizaje estaba previsto para 2026, pero ahora que el programa Artemisa de la NASA pretende llevar a cabo una misión tripulada en 2024, el interés de esta misión ha disminuido muchos enteros, aunque realmente nadie cree que la NASA pueda cumplir el calendario previsto de Artemisa. Además de estas tres misiones principales, JAXA mantiene otros planes de sondas lunares de pequeño tamaño, como OMOTENASHI o EQUULEUS. OMOTENASHI —que significa ‘hospitalidad’ en japonés, pero que en realidad es el acrónimo de Outstanding MOon exploration TEchnologies demonstrated by NAno Semi-Hard Impactor— pretende convertirse en la sonda de alunizaje más pequeña jamás lanzada gracias al uso de airbags, mientras que EQUULEUS (EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft) es un cubesat 6U que orbitará la Luna para estudiar el plasma del espacio cislunar. Ambos satélites deberán despegar en la primera misión del SLS, la Artemisa 1, en 2021.

Sonda OMOTENASHI (NASA).

En cuanto al programa tripulado, Japón se ha sumado de forma entusiasta al proyecto de estación Gateway liderado por la NASA. JAXA colabora en dos elementos de la estación. El primero es el módulo hábitat, construido conjuntamente con la ESA. El diseño de este módulo ha sido modificado en repetidas ocasiones y actualmente se denomina I-Hab (de International Habitation Module). Tiene unas dimensiones de 7,3 x 3,6 metros y cuatro puertos de atraque andróginos. I-Hab debía ser el módulo dedicado, lógicamente, a la tripulación de la estación lunar, pero la NASA cambió esos planes con el programa Artemisa y ahora pretende lanzar primero el módulo HALO (Habitation And Logistics Outpost Element) para que esté listo en 2024 de cara al primer alunizaje y que servirá como un minihábitat para los astronautas. I-Hab se debe acoplar en una fecha posterior —puede que 2025— al puerto frontal del módulo HALO, pero es posible que su lanzamiento sufra retrasos al no ser tan esencial para el funcionamiento de la estación.

Módulo I-Hab construido conjuntamente entre JAXA y ESA (JAXA).
Configuración actual de la estación Gateway para el programa Artemisa con el módulo PPE, el HALO, una nave de carga y el módulo lunar HLS (NASA).

La otra contribución japonesa es la nave de carga HTV-X, la sucesora de la actual HTV (H-II Transfer Vehicle) que sirve para llevar víveres y equipamiento a la ISS. La HTV-X, un vehículo de 15,5 toneladas capaz de transportar hasta cinco toneladas en el compartimento presurizado y dos toneladas en la sección presurizada. Para alcanzar la Gateway en órbita lunar, la HTV-X necesitará de dos lanzamientos del cohete H3. El primero pondría en órbita la nave y el segundo una etapa de escape para impulsarla hasta la órbita lunar, por lo que ambos elementos deberán acoplarse en la órbita baja, una maniobra relativamente compleja. Por eso JAXA está estudiando versiones pesadas del H3 para, entre otros objetivos, lanzar el HTV-X directamente con una sola misión de este lanzador. Naturalmente, también se podría lanzar con un cohete comercial estadounidense como el New Glenn o el Falcon Heavy. La NASA no ha decidido aún qué vehículos servirán para abastecer a la estación Gateway, pero JAXA espera que el HTV-X esté entre los elegidos.

Nave de carga HTV-X (derecha) comparada con el HTV actual (JAXA).
Propuestas para lanzar el HTV-X a la estación Gateway con dos lanzamientos del H3 o con un H3 Heavy (JAXA).

JAXA también ha llevado a cabo estudios preliminares de módulos lunares tripulados basados en la sonda HERACLES y rovers presurizados de gran tamaño, aunque estos planes quedan muy lejos en el futuro. En definitiva, y como vemos, Japón no estará ocioso durante la próxima década, al menos en lo que se refiere a la Luna.

Rover presurizado de 6 m diseñado conjuntamente con Toyota para ser enviado en 2029 a la Luna (JAXA).
Propuesta de un módulo lunar tripulado de 40 toneladas (izquierda) comparado con la misión HERACLES (centro) y SLIM (derecha) (JAXA).

Referencias:

  • http://www.isas.jaxa.jp/feature/forefront/190725.html
  • http://www.mext.go.jp/component/b_menu/shingi/toushin/__icsFiles/afieldfile/2019/08/29/1420708_2_1.pdf
  • https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kiban/kiban-dai48/pdf/siryou4-3-3.pdf

LINK DE LA FUENTE ORIGINAL NAUKAS DANIEL MARIN

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