Temprano esta mañana, una pequeña nave espacial de la NASA del tamaño de un microondas Me embarqué en el comienzo de un viaje de cuatro meses a la luna.Eventualmente entrará en una órbita lunar alargada única que ninguna misión de la NASA ha visitado antes. El objetivo de la nave espacial es simple: probar esa órbita en particular y ver cómo se ve. Eso es porque es la misma órbita que los astronautas con destino a la luna podrían usar en la próxima década.
Esta órbita característica se llama órbita de halo de línea recta casi, o NRHO para abreviar. Es un camino especial de siete días que una nave espacial puede tomar alrededor de la luna, manteniendo los vehículos relativamente cerca de la superficie lunar durante un día antes de alejarse de la luna durante los otros seis.
La NASA está considerando aprovechar esta órbita para el programa Artemis, el esfuerzo de la agencia para enviar a la primera mujer y las primeras personas de color a la superficie de la luna. Durante la próxima década, la NASA quiere construir una nueva estación espacial alrededor de la luna llamada Gateway, un lugar que servirá como plataforma de entrenamiento y vivienda para los futuros astronautas con destino a la superficie lunar. Y la agencia espacial quiere detener la puerta en este camino sinuoso alrededor de la luna.
Dado que la NASA nunca antes ha enviado una nave espacial a esta órbita, la agencia no tiene experiencia en lo que es operar una nave espacial allí. Esta misión, llamada CAPSTONE, está destinada a servir como explorador. También se puede considerar la primera misión de todo el programa Artemisa, que inicia una línea de tiempo planificada compleja que puede culminar con personas caminando sobre la luna nuevamente más de medio siglo después. «Vemos la misión CAPSTONE en su conjunto como una valiosa introducción», dijo Nujoud Merancy, jefe de la Oficina de Planificación de la Misión de Exploración en el Centro Espacial Johnson de la NASA, durante una conferencia de prensa.
Cuando los astronautas fueron a la Luna durante el Apolo, su camino hacia la Luna fue un tiro bastante directo en un cohete masivo llamado Saturno V. Una vez allí, eventualmente se colocaron en una órbita relativamente circular alrededor de la Luna, una que los acercó a 62 kilómetros de la superficie. . De esta manera, pueden descender a la Tierra y regresar a la órbita de la Luna con relativa rapidez.
Este enfoque los llevó a la luna rápidamente pero requirió muchos recursos. «Una de las cosas que lamentablemente hay que tener en cuenta en términos de llevar naves espaciales y equipos a la Luna usando este enfoque modular es la cantidad significativa de combustible requerida», dijo Elwood Agassid, subdirector del Programa de Tecnología de Pequeñas Naves Espaciales de la NASA. Centro de Investigación Ames dice el borde.
Con Artemis, la NASA quiere probar nuevos enfoques para la exploración lunar. Al detener la puerta en NRHO, la futura estación espacial lunar se ubicará a 1,000 millas del polo sur de la luna y se moverá a 43,500 millas del otro polo cada semana. Este paso cercano es una distancia mucho mayor que la que los astronautas del Apolo tuvieron que cubrir para llegar a la Tierra. Pero NRHO proporciona otros beneficios importantes. La nave espacial NRHO tiene una línea de visión fija con la Tierra, lo que permite una comunicación continua. Esto es algo que los astronautas del Apolo no tenían; Cuando estaban en órbita lunar, pasaban por el lado opuesto de la Luna, bloqueando sus señales con la Tierra durante aproximadamente una hora en cada vuelta.
Quizás la mayor ventaja es que permanecer en el NRHO no requiere tanto combustible como permanecer en una órbita circular alrededor de la luna. Esto se debe a que este tipo de trayectoria se conoce como órbita de tres cuerpos; Las naves espaciales en esta ruta se ven afectadas por la gravedad de la Tierra, el Sol y la Luna. Como resultado de este proceso de equilibrio, esta trayectoria es relativamente estable para que la nave espacial la mantenga, y no necesitan gastar mucho combustible para mantenerse en el camino o viajar a la superficie.
«El beneficio neto de la baja energía es entrar y salir de la baja energía», dijo Chris Baker, director ejecutivo del Programa de Tecnología de Pequeñas Naves Espaciales de la NASA, durante una conferencia de prensa. Baker describe la nave espacial en esta órbita como «Montando este punto de equilibrio entre la gravedad de la Tierra y la gravedad de la Luna».
Lograr este equilibrio es clave, y la NASA quiere verificar cuándo la resistencia de la Tierra se vuelve más grande en órbita y cuándo la Luna comienza a interferir. CAPSTONE brindará al equipo de la misión experiencia en tiempo real sobre qué tipo de maniobras se requieren y cuándo se debe quemar combustible para mantener la nave espacial correctamente en esa trayectoria.
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Con CAPSTONE, la NASA también probará un largo camino hacia la luna. Dado que el automóvil es tan pequeño, no tiene mucho espacio para combustible, aunque está lleno de lo que puede transportar. «Es un paquete bastante denso, porque el sistema de propulsión ocupa gran parte de la masa, el espacio y el volumen de la nave espacial», dice Agassid. Está llena de mermelada. Es una maravilla tecnológica». La nave espacial también fue lanzada desde Nueva Zelanda en un cohete relativamente pequeño llamado Electron, fabricado y operado por la compañía aeroespacial estadounidense Rocket Lab. Mientras que el Rocket Lab proporciona empuje adicional con un impulso adicional llamado Photon, todavía no tiene mucho El combustible para quemar se compara, por ejemplo, con un cohete masivo como el Saturno V.
Entonces, durante los próximos cuatro meses, CAPSTONE llegará a la Luna a través de una ruta conocida como Transporte Balístico Lunar, o BLT. Utilizando los efectos de la gravedad del Sol, CAPSTONE viajará alejándose del sistema Tierra-Luna, en espiral más y más lejos hasta que alcance el punto donde pueda insertarse en el NRHO. Requiere mucho menos combustible para hacerlo pero más tiempo para completarlo.
CAPSTONE está programado para llegar a NRHO el 13 de noviembre. Una vez en órbita, permanecerá durante al menos seis meses, lo que permitirá a la NASA capturar datos críticos sobre este camino lunar. La agencia también planea probar una nueva capacidad de navegación, en la que la nave espacial intentará determinar su posición y velocidad en el espacio. De esta manera, el vehículo requiere menos aportes de personas en la Tierra, una habilidad que puede ser útil para la exploración interplanetaria en el futuro.
Cuando se complete su misión, la NASA enviará a CAPSTONE en un curso acelerado con la Luna, habiendo cumplido su misión histórica. Pero por ahora, el equipo de la misión tiene que esperar mientras los pequeños camiones satélite se ponen en órbita alrededor de la luna. “Los beneficios de NRHO son claros y estamos emocionados de ver a CAPSTONE probar y validar este orbital por primera vez”, dijo Merancy.
