junio 29, 2022

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Por primera vez, un pequeño cohete lanzará una nave espacial especial a la luna.

Zoom / Representación gráfica de las operaciones tecnológicas del sistema de posicionamiento autónomo lunar Cislunar y la experiencia de navegación en órbita casi lunar.

NASA

La NASA y Rocket Lab se están preparando para una nueva misión a la órbita lunar, que en muchos sentidos es una vanguardia de lo que está por venir a medida que la agencia espacial y las empresas estadounidenses aumentan la exploración y el desarrollo lunar.

La agencia espacial brinda apoyo financiero para el satélite especial, llamado CAPSTONE, con una subvención de $13,7 millones. Está programado para ser lanzado en un cohete Electron el sábado desde Nueva Zelanda. La nave espacial en sí fue desarrollada por una empresa con sede en Colorado llamada Advanced Space, y tiene un volumen modesto, solo cubos de 12U con una masa de aproximadamente 25 kg. Puede caber cómodamente dentro de una mini nevera.

Los objetivos científicos de la misión también son modestos: en primer lugar, demostrar un nuevo sistema de navegación autónoma alrededor y cerca de la luna. Este sistema de posicionamiento automático Cislunar, o MAYÚSCULASes importante porque hay una escasez de activos de seguimiento estables cerca de la Luna, especialmente a medida que el entorno lunar se llena más durante la próxima década.

Sin embargo, la NASA ve esta misión como una misión interplanetaria fundamental por varias razones.

En una entrevista, Chris Baker, ingeniero jefe de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA, dijo que la agencia espacial está interesada en este tipo de tecnología ya que hace planes para ayudar a gestionar el aumento del tráfico cerca de la luna, incluidas sus propias misiones Artemis y naves espaciales comerciales. Cargas útiles científicas de la NASA en la Luna.

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La misión CAPSTONE también beneficiará a la NASA de otra manera. Volará en una órbita especial, llamada órbita de halo semirrecta, alrededor de la luna. Esta es una órbita altamente elíptica que alcanza periódicamente unos 3.000 km de la Luna y viaja hasta 70.000 km. En ese sentido, es una órbita extraña, pero debido a que está precisamente equilibrada entre la gravedad de la Tierra y la Luna, la órbita es muy estable y solo requiere una pequeña cantidad de propulsor de la nave espacial para estabilizarla.

A finales de esta década, la NASA tiene la intención de comenzar a ensamblar una pequeña estación espacial, llamada Moon’s Gate, en esta órbita elíptica. El portal está destinado a cumplir varios propósitos, incluido proporcionar una estación de paso para los astronautas que viajan a la superficie lunar. La misión CAPSTONE será la primera nave espacial en probar los parámetros de esta órbita y verificar la estabilidad de la órbita como se esperaba en las simulaciones.

«Los modelos matemáticos son realmente buenos», dijo Becker. «No hay preocupación de que aprendamos algo para influir en él. Realmente se trata más de mejorar nuestra comprensión y de buscar mantener el Delta-v para establecer esos modelos con datos de vuelo reales y mejorar las operaciones».

La misión CAPSTONE es un explorador de otras formas que podrían resultar importantes a medida que la exploración del sistema Tierra-Luna se expande más allá de las agencias espaciales tradicionales. Puede ayudar a revelar formas de reducir los costos de llegar a la luna, una barrera importante para la actividad comercial.

En particular, esta será la primera misión interplanetaria lanzada por un pequeño cohete de combustible líquido, el vehículo Electron. La empresa de lanzamiento, Rocket Lab, ha construido una tercera etapa interplanetaria llamada Lunar Photon que se separará del cohete unos 20 minutos después del despegue. Seis días más tarde, después de elevar la órbita de CAPSTONE a 60 000 km, la fase de fotones provocará una quemadura final y empujará a CAPSTONE al espacio profundo.

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Transmisión lunar balística vista en un marco inercial geocéntrico, de arriba a abajo y vista inclinada.
Zoom / Transmisión lunar balística vista en un marco inercial geocéntrico, de arriba a abajo y vista inclinada.

espacio avanzado

Luego, la nave espacial pasará aproximadamente cuatro meses viajando a la Luna, siguiendo lo que se conoce como un Transporte balístico en la luna que usa la gravedad del Sol para seguir un camino expansivo. Si bien este camino llevaría a la nave espacial a más de tres veces la distancia entre la Tierra y la Luna, requeriría que el pequeño vehículo quemara relativamente poco combustible para llegar a su destino.

“Una de las cosas que hace que esta misión sea particularmente atractiva para nosotros son las capacidades que muestra y las pequeñas empresas estadounidenses y las capacidades comerciales que se benefician de ellas”, dijo Baker. «Demuestra cómo llegar a la Luna para una pequeña nave espacial en un pequeño cohete. Realmente supera los límites como una nave espacial comercial que opera en la Luna y ayuda a trazar un camino que otros pueden seguir».