La NASA lanzará un cubo de piedra angular de 55 libras a la luna

26 de junio de 2022: El domingo, la NASA anunció un retraso de al menos un día en el lanzamiento de CAPSTONE, lo que permitió más tiempo para probar los sistemas finales. Artículo actualizado.

En los próximos años, la NASA estará ocupada en la luna.

Un cohete gigante orbitará la luna con una cápsula que no tiene astronautas a bordo y probablemente estará cargada a fines del verano. El desfile de módulos de aterrizaje robóticos arrojará experimentos que recopilan datos científicos sobre la luna, especialmente sobre el hielo de agua encerrado en las regiones polares. Ahora, unos años después, los astronautas están de regreso, más de medio siglo después de que el último Apolo aterrizara en la Luna.

Todos son parte del Plan Lunar del Siglo XXI de la NASA, llamado así por Artemisa, la hermana gemela de Apolo en la mitología griega.

A principios de esta semana, la nave espacial Cape Stone está lista para lanzar la primera parte de Artemisa a la luna. Comparado con los siguientes, es moderado en tamaño y propósito.

No habrá astronautas en CAPSTONE. La nave espacial es muy pequeña, lo suficientemente grande para un horno de microondas. Esta sonda robot ni siquiera aterrizará en la luna.

Pero esto es en muchos sentidos diferente al viaje prelunar. Servirá como modelo para una asociación público-privada que podría hacer que la NASA obtenga una mejor inversión en misiones interplanetarias en el futuro.

«La NASA ha estado en la luna antes, pero no sé si alguna vez se ha conectado de esta manera», dijo Bradley Seatham, director ejecutivo y presidente de Advanced Space, la compañía que administra la misión de la NASA.

El lanzamiento estaba programado para el lunes, pero el domingo, el lanzamiento se retrasó al menos un día para entregar el laboratorio de cohetes. Una empresa estadounidense-neozelandesa Esto da el viaje de CAPSTONE a la órbita, dando más tiempo para hacer las pruebas finales del sistema.

“Los equipos están evaluando el clima y otros factores para determinar la fecha del próximo lanzamiento de misiles”, dijo la NASA. en una entrada de blog. «La próxima oportunidad de lanzamiento dentro del período actual es el 28 de junio».

El nombre completo del trabajo es Pruebas de Penetración y Funciones Técnicas del Sistema de Posicionamiento Autónomo Cislunar. Actuará como un explorador en la órbita lunar, donde eventualmente se construirá una estación espacial grupal como parte de Artemis. El puesto de avanzada, denominado Gateway, servirá como una estación de ruta para que el personal futuro se detenga antes de continuar en la superficie lunar.

Capstone es inusual para la NASA en muchos sentidos. Por un lado, se encuentra en una plataforma de lanzamiento en Nueva Zelanda, no en Florida. En segundo lugar, la NASA no diseñó ni construyó el Capstone, ni lo operó. La agencia no es propietaria. CAPSTONE es propiedad de Advanced Space con 45 empleados en los suburbios de Denver.

La nave espacial viaja lenta pero eficientemente a la luna. Hay oportunidades de lanzamiento diarias hasta el 27 de julio. Para entonces, si la nave aterriza, regresará a la órbita lunar el mismo día 13 de noviembre.

La misión CAPSTONE continúa los esfuerzos de la NASA para colaborar con empresas privadas de nuevas formas con la esperanza de adquirir rápidamente capacidades adicionales a bajo costo.

Bill Nelson, administrador de la NASA, dice: “Esta es otra forma de averiguar qué necesita la NASA y reducir costos.

El contrato de Advance Space con la NASA para CAPSTONE, firmado en 2019, tiene un valor de $ 20 millones. El viaje al espacio de Capstone es pequeño y barato: menos de $ 10 millones para comenzar con Rocket Lab.

«Serán menos de $ 30 millones en tres años», dijo Christopher Baker, gerente de proyectos de tecnología de naves espaciales pequeñas de la NASA. «Relativamente rápido y relativamente económico».

Incluso Forsheet, un intento israelí sin fines de lucro de aterrizar en la luna En 2019 costará 100 millones de dólares.

«Veo esto como una invención de cómo podemos ayudar a las empresas más allá de la tierra», dijo. dijo Baker.

El objetivo principal de CAPSTONE es que dure seis meses, con la posibilidad de un año más, dijo el Sr. Seetham dijo.

Los datos que recopila ayudarán a los planificadores en un puesto lunar llamado Gateway.

En 2017, el presidente Donald J. Cuando Trump anunció que la política espacial de su administración era enviar astronautas de regreso a la luna, la palabra de moda en la NASA fue «reutilizable» y «estable».

La NASA ha allanado el camino para la creación de una estación espacial alrededor de la luna como una parte importante de cómo los astronautas se acercarán a la superficie lunar. Tal posición les facilitaría llegar a diferentes partes de la luna.

La primera misión de aterrizaje de Artemis está programada actualmente para 2025, pero es probable que se retrase, lo que no utilizará la puerta de enlace. Pero las próximas tareas serán.

La NASA ha decidido que el mejor lugar para colocar este puesto de avanzada sería en lo que se llama una órbita de halo lineal.

Las órbitas elípticas se ven afectadas por la atracción gravitacional de dos cuerpos, en este caso, la Tierra y la Luna. La influencia de los dos cuerpos ayuda a que la órbita sea más estable, reduciendo la cantidad de impulso necesaria para mantener la nave espacial en órbita alrededor de la luna.

Las interacciones gravitatorias mantienen la órbita en un ángulo de 90 grados desde la Tierra hasta la vista. (Esta es la parte lineal del nombre). Por lo tanto, una nave espacial en esta órbita no va detrás de la luna, donde se corta la comunicación.

La órbita de Gateway está a unas 2.200 millas del Polo Norte de la Luna y gira más de 44.000 millas a medida que viaja sobre el Polo Sur. Un viaje alrededor de la luna toma alrededor de una semana.

En términos de matemáticas básicas, las trayectorias atractivas, como la órbita elíptica cerca de la línea recta, son bien conocidas. Pero esta es una órbita que ninguna nave espacial ha recorrido jamás.

Por lo tanto, Capstone.

El gerente del programa de Gateway, Dan Hartman, dijo: «Creemos que lo hemos categorizado muy bien. Pero con esta carga útil final en particular, podemos ayudar a validar nuestros modelos».

En la práctica, sin ningún satélite del Sistema de Posicionamiento Universal en órbita alrededor de la luna, puede ser necesario realizar algunas pruebas y errores para descubrir cómo posicionar mejor la nave espacial en la órbita deseada.

«La mayor incertidumbre es realmente saber dónde estás», dijo. Seetham dijo. «Al estar en el espacio, no sabes realmente dónde estás, por lo que siempre evalúas dónde está con cierta incertidumbre a su alrededor.

Al igual que otras misiones de la NASA, CAPSTONE usa su posición para triangular una estimación Señales de la Red de Espacio Profundo de la NASA antenas parabólicas de radio y, si es necesario, empujarse hacia la órbita deseada después de pasar el punto más alejado de la luna.

CAPSTONE también probará un método alternativo para diagnosticar su condición. Nadie puede gastar tiempo y dinero construyendo una red GPS alrededor de la luna. Pero hay otras naves espaciales incluyendo Orbitador de reconocimiento lunar de la NASA, dando vueltas alrededor de la luna, y más en los próximos años. Al comunicarse entre sí, un grupo de naves espaciales en diferentes órbitas puede configurar un GPS temporal en esencia.

Advanced Space ha estado desarrollando esta tecnología durante más de siete años, y ahora probará este concepto con el Lunar Reconnaissance Orbiter, que envía señales de ida y vuelta a través de CAPSTONE. «Podemos determinar dónde están las dos naves espaciales con el tiempo», dijo. Seetham dijo.

Cuando comenzó a crear CAPSTONE, Advanced Space decidió agregar un reloj atómico del tamaño de un chip de computadora a la nave espacial, comparando ese tiempo con el tiempo que sería transmitido desde la Tierra. Los datos también ayudarán a determinar la ubicación de la nave espacial.

Dado que Advanced Space es propietaria de Capstone, tenía la flexibilidad de realizar ese cambio sin obtener el permiso de la NASA. A medida que la empresa coopere más estrechamente en este tipo de proyectos, esta flexibilidad será de gran ayuda para empresas aeroespaciales y privadas avanzadas como la NASA.

«Debido a que tenemos un acuerdo comercial con nuestros proveedores, cuando tenemos que cambiar algo, no tiene que ir a la gran revisión de las autoridades contratantes del gobierno», dijo. Dijo Seetham. «Ayudó con una perspectiva de velocidad».

Por otro lado, la compañía no pudo acudir a la NASA para pedir más dinero porque estaba negociando una tarifa fija para la misión Advanced Space (aunque recibió dinero extra debido a los retrasos en la cadena de suministro debido a la epidemia de Covit-19). Los contratos tradicionales de la NASA, conocidos como «cost-plus», les dan a las empresas un reembolso del dinero que gastan y luego una tarifa, una ganancia, además de eso, dándoles pocos incentivos para mantener los costos bajo control.

«Una vez que surgieron las cosas, tuvimos que averiguar cómo lidiar con ellas de manera más eficiente», dijo el Sr. Seetham dijo.

Esto es similar a la exitosa estrategia de la NASA de utilizar los acuerdos de precio fijo de Elon Musk con SpaceX, que ahora envía carga y astronautas a la Estación Espacial Internacional a un costo mucho más bajo que el de la propia nave espacial de la agencia. Según SpaceX, las inversiones de la NASA han ayudado a atraer a clientes que no pertenecen a la NASA y astronautas privados a la órbita interesados ​​en lanzar cargas útiles.

Hasta Capstone, la tarea de Advanced Space era en gran medida teórica: analizar órbitas y escribir su software GPS temporal, no construir y operar la nave espacial.

La compañía aún no está en el negocio de las naves espaciales. «Compramos la nave espacial», dijo el Sr. Seetham dijo. “Le digo a la gente que Legos es el único hardware que construimos en una empresa avanzada. Tenemos una gran colección de logotipos.

En las últimas dos décadas, Han proliferado pequeños satélites llamados CubeSats, permite que varias empresas construyan rápidamente la nave espacial basándose en un diseño estándar de 10 centímetros o cuatro pulgadas para cada cubo. Capstone tiene un tamaño de 12 cubos, pero Advanced Space pudo comprarlo de Irvine Divok Nano-Satellite Systems en California.

Todavía tenía muchos problemas que resolver. Por ejemplo, la mayoría de los cubos La tierra inferior está en órbita, a unos cientos de millas sobre la superficie. La luna está a casi un cuarto de millón de millas de distancia.

«Nadie ha volado nunca un cubo en la luna», dijo. Seetham dijo. “Entonces tiene sentido que nadie haya fabricado radios para hacer volar cubos en la luna. Así que realmente tuvimos que sumergirnos para comprender esos detalles, y realmente tuvimos que asociarnos con dos personas diferentes para obtener sistemas que funcionaran.

El Gerente del Proyecto Gateway, el Sr. Hartmann está entusiasmado con Capstone, pero dice que no es necesario avanzar con el puesto avanzado lunar. La NASA ya ha adjudicado contratos para construir los dos primeros módulos del Gateway. La Agencia Espacial Europea también contribuye con dos volúmenes.

«¿Podemos volar sin él?» Señor. Hartman dijo sobre CAPSTONE. «Sí. ¿Es obligatorio? No».

Pero agregó: «Puedes reducir las barras de error en tus modelos en cualquier momento, lo que siempre es bueno».

Señor. Seetham se pregunta si podría haber más misiones a la Luna para la NASA u otros socios comerciales. Él también piensa a lo largo y ancho.

«Tengo mucha curiosidad acerca de cómo podemos hacer algo similar a Marte», dijo. «Estoy realmente muy interesado en Venus personalmente. Creo que no atrajo suficiente atención».

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.