Artemis: el alunizaje que necesita antes 15 lanzamientos de cohetes

Artemis: el alunizaje que necesita antes 15 lanzamientos de cohetes

Antes de que un solo astronauta pueda pisar la Luna bajo el plan actual de Artemis de la NASA, la arquitectura de la misión exige al menos 15 lanzamientos de cohetes independientes, todos solo para repostar el módulo lunar que espera en órbita. Esa cifra rara vez aparece en los momentos destacados de la retransmisión de un lanzamiento, pero dice más sobre lo difícil que es realmente este viaje de regreso que cualquier imagen de un cohete despegando de la plataforma.

Artemis es la campaña de la NASA para volver a poner astronautas en la Luna, cerrando un vacío que dura desde 1972, con la agencia planeando que la tripulación incluya a la primera mujer en caminar sobre la superficie lunar. Volver allí, más de cinco décadas después, se ha convertido en un rompecabezas de ingeniería mucho más grande de lo que fueron nunca los alunizajes originales.

Las piezas de ese rompecabezas incluyen un cohete nuevo, una cápsula que ya cuenta con horas de vuelo a sus espaldas y una pequeña estación espacial construida para pasar la mayor parte de su vida sin nadie a bordo. Juntas explican por qué "volver a la Luna" es una frase mucho más complicada de lo que parece.

Cincuenta años exactos después

Cuando la cápsula de Artemis I finalmente amerizó, la fecha no fue una coincidencia: tocó el agua exactamente 50 años después, día por día, de la misión Apolo 17, la última en llevar una tripulación a la superficie lunar. Sin embargo, la NASA no tuvo que remontarse tan lejos para encontrar hardware probado en vuelo. Orion, la cápsula que es el corazón de Artemis, ya había registrado un viaje al espacio años antes: un vuelo en diciembre de 2014, a bordo de otro cohete, realizado únicamente para comprobar si su escudo térmico podía sobrevivir a un regreso desde el espacio profundo.

Esa brecha entre una cápsula con ventaja y un cohete que aún tardaría años en estar listo revela de dónde vino en realidad la mayoría de los retrasos de Artemis. Orion era, en gran medida, tecnología probada; el vehículo destinado a transportarla no lo era.

El cohete, la escotilla de escape y una cápsula con experiencia

El cohete que finalmente elevó a Orion desde la plataforma es el Space Launch System, cuya primera etapa se apoya en hardware en el que la NASA ya confiaba: cuatro motores RS-25, la misma familia de motores que impulsó a la flota de transbordadores espaciales durante tres décadas.

Recreación artística de las configuraciones del cohete Space Launch System
Configuraciones previstas por la NASA para la familia de cohetes Space Launch System. NASA, dominio público, vía Wikimedia Commons

Sobre el papel, el SLS es el cohete más potente jamás autorizado para transportar una tripulación humana, y genera 39 meganewtons de empuje en el despegue, más que cualquier otro vehículo de lanzamiento tripulado en la historia. Sin embargo, el empuje bruto no lo es todo. Si se tiene en cuenta cuánta masa puede realmente enviar hacia la Luna, el SLS entrega alrededor de 27 toneladas métricas en una trayectoria lunar, apenas la mitad de lo que podía cargar el Saturno V de la era Apolo con su carga útil de 48,6 toneladas métricas. Un motor más grande no significa automáticamente una carga mayor.

Antes de usar todo ese poder en un vuelo tripulado, la NASA prueba primero el plan de salida. La prueba Ascent Abort-2 se diseñó en torno a un escenario específico en el peor de los casos: si el sistema de escape de lanzamiento de Orion puede alejar la cápsula y su tripulación del SLS en caso de que algo falle durante el momento del ascenso en que la nave está sometida a su mayor esfuerzo aerodinámico.

Una estación espacial construida para volar vacía

Una vez que Orion llega al espacio lunar, el plan prevé que se acople al Gateway, una estación diseñada para convertirse en el primer puesto avanzado internacional construido en órbita alrededor de la Luna.

El Gateway será modesto para los estándares de un puesto avanzado orbital: unos 20 metros de longitud, frente a los aproximadamente 50 metros de la Estación Espacial Internacional, aunque sigue estando diseñado para que una tripulación viva a bordo durante periodos de hasta tres meses seguidos.

Recreación conceptual del Lunar Gateway con su elemento de energía y propulsión y el módulo HALO
Recreación conceptual del Lunar Gateway, que muestra el elemento de energía y propulsión y el módulo de hábitat y logística HALO. Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, dominio público, vía Wikimedia Commons

La mayor parte del tiempo, sin embargo, no habrá nadie en casa. La propia trayectoria del Gateway alrededor de la Luna lo sitúa unas 1.000 veces más lejos de la Tierra que una estación en órbita terrestre baja, y el puesto avanzado está siendo diseñado para funcionar sin tripulación durante largos periodos, incluido el manejo de su propio mantenimiento mediante sistemas robóticos mientras espera la llegada de la próxima tripulación.

Un bucle de seis días, no un círculo

El Gateway tampoco se limitará a orbitar la Luna en un círculo simple. Su órbita halo prevista es una elipse alargada de seis días y medio que se acerca hasta 7000 km de la superficie lunar antes de alejarse de nuevo hasta unos 70 000 km hacia el espacio profundo.

Esa forma inusual resuelve un problema real: la mayoría de los cohetes simplemente no tienen la potencia necesaria para volar directamente desde la Tierra hasta la superficie lunar y volver en un solo viaje. En cambio, el Gateway está pensado para funcionar como punto de enlace: llegar primero a la estación y luego realizar un salto aparte y más pequeño hasta la superficie y de vuelta.

Los dos primeros módulos que formarán la estación son el elemento de energía y propulsión de la NASA y un módulo de hábitat llamado HALO, que también llevará un relé de comunicaciones llamado Lunar Link junto con un par de instrumentos europeos construidos para monitorear la radiación.

Por qué un alunizaje necesita 15 lanzamientos

Esa cifra de quince lanzamientos mencionada al principio se debe a cómo obtiene combustible el actual módulo lunar de aterrizaje. En lugar de despegar ya lleno, el módulo está diseñado para repostarse después de llegar a órbita, lo que implica que un cohete cisterna aparte debe volar, acoplarse y transferir propelente, repetidamente, antes de que cualquier tripulación suba a bordo. Se necesitan al menos 15 de esos lanzamientos solo para repostar el módulo para un único intento de alunizaje tripulado, lo que hace que el descenso real a la superficie parezca casi sencillo comparado con todo lo que tiene que ocurrir antes en órbita.

Socios y etiquetas de precio

Nada de esto sale barato, y nada de esto depende únicamente de la NASA. Se calcula que los programas relacionados con Artemis costarán unos 93 mil millones de dólares a lo largo de los años fiscales 2012 a 2025, con cada uno de los primeros lanzamientos de Artemis valorado en unos 4,1 mil millones de dólares.

Retrato oficial de la tripulación de Artemis II
Retrato oficial de la tripulación de Artemis II, con astronautas de la NASA y de países socios internacionales. Josh Valcarcel, dominio público, vía Wikimedia Commons

Para repartir tanto el costo como la carga de trabajo, la NASA ha firmado los Acuerdos Artemis, de carácter no vinculante, que establecen principios para la cooperación pacífica en el espacio; Canadá y Japón figuran entre los firmantes, junto con al menos otros 18 países participantes. La tripulación de Artemis II refleja directamente esa colaboración, volando juntos como uno de los resultados internacionales más visibles del programa hasta el momento.

Lo que veinte años en la ISS le enseñaron a la NASA

Buena parte de la confianza que respalda a Artemis se remonta a un laboratorio mucho más cercano. La NASA señala que un viaje a la Luna cubre aproximadamente 1.000 veces la distancia de un viaje a una estación en órbita terrestre baja, un salto que reduce drásticamente el margen de maniobra en soporte vital y navegación.

Esa experiencia no es solo un impulso de confianza: ha remodelado directamente los planes de hardware. Casi 20 años de operaciones continuas de soporte vital a bordo de la estación espacial han permitido a los ingenieros rediseñar los sistemas previstos para futuras misiones a Marte, logrando una reducción del 36 % en la masa, peso que de otro modo habría que lanzar a un costo enorme.

Fuentes