Noticias de astronomía y del espacio. (Friso: Felipe Martínez.)

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MISIÓN ARTEMISA A LA LUNA




LA NASA REGRESA A LA LUNA

En una misión en conjunto con la Agencia Espacial Europea, la Misión Artemis I llevará a la cápsula Orion a la órbita de la Luna preparando el pronto regreso de exploradores humanos después de 50 años.

(22 Noviembre, 2022 – NASA – CA) Artemis I es la primera prueba de vuelo integrada del nuevo cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA, una nave espacial Orion sin tripulación y los sistemas terrestres de control en el Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida, que allanará el camino para futuros vuelos tripulados y una futura exploración lunar.

Imagen Arriba: Una cámara instalada en uno de los paneles solares de la nave espacial Orion captó esta vista de la luna, con la Tierra en el fondo a unos 400.000 kilómetros de distancia. Crédito: NASA TV/Spaceflightnow.com.

La nave Orión, sin tripulación, alcanzará aproximadamente 60 000 kilómetros más allá de la Luna y se espera que regrese a la Tierra luego de completar una misión de 25,5 días. La misión Artemis I es parte fundamental del plan de exploración de la Luna a Marte de la NASA, en el que la agencia explora en beneficio de la humanidad. Es una prueba importante para la agencia antes de volar astronautas en la misión Artemis II .

“Qué espectáculo tan increíble ver el cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA y la nave espacial Orion despegar juntos por primera vez. Esta prueba de vuelo sin tripulación llevará a Orión al límite en los rigores del espacio profundo, ayudándonos a prepararnos para la exploración humana en la Luna y, en última instancia, en Marte”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson.

El cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA que transportó la nave espacial Orion fue lanzado, el miércoles 16 de noviembre de 2022, desde el Complejo de Lanzamiento 39B en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. La misión Artemis I de la NASA es la primera prueba de vuelo integrada de los sistemas de exploración del espacio profundo de la agencia: la nave espacial Orion, el cohete del Sistema de lanzamiento espacial (SLS) y los sistemas de control terrestres ahora ubicados en Florida.

Después de alcanzar su órbita inicial, Orion desplegó sus paneles solares y los ingenieros comenzaron a realizar comprobaciones de los sistemas de la nave espacial. Luego de alrededor de 1,5 horas de vuelo, el motor de la etapa superior del cohete se encendió durante aproximadamente 18 minutos para dar a Orión el fuerte impulso necesario para enviarlo fuera de la órbita terrestre y hacia la Luna.

Orion viaja a la Luna adherido a su módulo de servicio, que es la central eléctrica de propulsión proporcionada por la ESA (Agencia Espacial Europea) a través de una colaboración internacional.

Después de que el motor de la etapa superior del cohete SLS se encienda para poner a Orion en curso hacia la Luna, Orion utilizará una combinación de propulsión del módulo de servicio y un sobrevuelo de la Luna para ayudar a la gravedad a empujar hacia una órbita retrógrada distante (DRO). Para salir de DRO, Orion volverá a depender de una combinación de encendidos propulsivos y un sobrevuelo de regreso para traer a Orion de regreso a la Tierra.

Imagen Arriba: Una cámara montada en el uno de los paneles solares de la nave espacial Orion captó esta vista de la cápsula y el módulo de servicio durante una inspección exterior el 18 de noviembre. Crédito: NASA.

Perfil de la misión

Imagen Arriba: Etapas de la misión Artemis I." Crédito: NASA.

Después de que el motor de la etapa superior del cohete SLS se encienda para poner a Orion en curso hacia la Luna, Orion utilizará una combinación de la propulsión del módulo de servicio y la gravedad de la Luna para impulsarse hacia una órbita retrógrada distante (DRO). Para salir de DRO, Orion volverá a depender de una combinación de encendidos del módulo de servicio y la gravedad de la Luna para traer a Orion de regreso a la Tierra.

Allanando el camino para las misiones con astronautas, la nave espacial Orion de la NASA viajará miles de millas más allá de la Luna durante Artemis I para evaluar las capacidades de la nave espacial en lo que se llama una órbita retrógrada distante (DRO). DRO proporciona una órbita altamente estable donde se requiere poco combustible para permanecer en un viaje prolongado en el espacio profundo para poner a prueba los sistemas de Orión en un entorno lejos de la Tierra.

"Artemis I es una verdadera prueba de estrés de la nave espacial Orion en el entorno del espacio profundo", dijo Mike Sarafin, Gerente de la Misión Artemis. “Sin tripulación a bordo de la primera misión, DRO permite que Orion pase más tiempo en el espacio profundo para probar que los sistemas de la nave espacial, como orientación, navegación, comunicación, energía, control térmico y otros, sean capaces de resistir las difíciles condiciones del espacio exterior y sean capaces de mantener a los astronautas seguros en futuras misiones tripuladas.”

La órbita es "distante" en el sentido de que está a gran altura de la superficie de la Luna, y es "retrógrada" porque Orión viajará alrededor de la Luna en dirección opuesta a la dirección en que la Luna viaja alrededor de la Tierra. Orión viajará unas 240 000 millas desde la Tierra hasta la Luna, luego unas 40 000 millas más allá de la Luna en su punto más lejano mientras vuela en DRO.

DRO es muy estable debido a sus interacciones con dos puntos del sistema planeta-luna donde los objetos tienden a quedarse quietos, en equilibrio entre la atracción gravitatoria de dos grandes masas, en este caso la Tierra y la Luna, lo que permite que una nave espacial reduzca el consumo de combustible. y permanecer en posición mientras viaja alrededor de la Luna.

Después de que la nave espacial obtenga su gran impulso hacia la Luna desde el motor de la etapa superior del cohete SLS, el módulo de servicio de Orion, construido por la ESA (Agencia Espacial Europea), proporcionará la propulsión para llegar a la DRO. El uso del DRO para Artemis I requiere el uso de cuatro encendidos de navegación de orientación principal, dos cerca y dos lejos de la Luna, para entrar y salir de la órbita. Orion volará a su aproximación lunar más cercana a unas 60 millas sobre la superficie de la Luna, luego confiará en la fuerza gravitatoria de la Luna junto con un encendido propulsor, conocido como el sobrevuelo motorizado de salida, para dirigir la nave espacial hacia DRO donde Orion realiza una segunda propulsión para entrar en DRO y estabilizarse en la órbita.

“Orion pasará entre 6 y 19 días en DRO para recopilar datos y permitir que los controladores de la misión evalúen el desempeño de la nave espacial”, dijo Nujoud Merancy, jefe de la Oficina de Planificación de Misiones de Exploración en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. "La duración exacta de la estadía de Orion en DRO está determinada por el momento del lanzamiento debido a la mecánica orbital".

Para su viaje de regreso a la Tierra, Orion realizará un encendido de salida desde DRO para dirigirse a otro sobrevuelo cercano de unas 60 millas de la superficie de la Luna. Otro encendido del motor por parte del módulo de servicio, conocido como encendido de sobrevuelo impulsado por retorno, y la asistencia de la gravedad de la propia Luna lanzarán a Orión en una trayectoria de regreso a casa donde la Tierra acelerará a Orión a una velocidad de aproximadamente 40.233,6 km/h. Esta increíble velocidad producirá temperaturas de aproximadamente 2.760 grados Celcius, o aproximadamente la mitad de la superficie del Sol, en el módulo de la tripulación durante la entrada a la atmósfera, brindando la oportunidad de probar el escudo térmico de Orion y el amarizaje asistido por paracaídas en el Océano Pacífico.

La NASA primero estudió el DRO para respaldar la Misión de redirección de asteroides (ARM) propuesta, que fue paralela al desarrollo temprano de SLS y Orion. El plan de ARM era capturar un asteroide cercano a la Tierra y redirigirlo a un DRO lunar. Debido a la estabilidad de la órbita, el asteroide podría permanecer allí durante cientos de años con fines de investigación sin necesidad de utilizar la propulsión para mantener su órbita.

“El conocimiento de la NASA sobre DRO evolucionó a partir de muchos estudios previos de arquitectura de vuelos espaciales tripulados”, dijo Merancy. “Como resultado de los estudios para ARM, los planificadores de la misión de la NASA desarrollaron una sólida base de conocimiento de la órbita y determinaron que DRO podría cumplir los objetivos de Artemis I, por lo que los planificadores de la misión optaron por capitalizar los estudios y el conocimiento de este como destino de la misión”.

Artemis es una misión paritaria e inclusiva que llevará a la primera mujer y la primera persona de color (negro) a la Luna y establecerá una exploración a largo plazo en preparación para las misiones a Marte. SLS y Orion, junto con el sistema comercial de aterrizaje humano y el Gateway que orbitará la Luna, son la columna vertebral de la NASA para la exploración del espacio profundo.

Imagen Arriba: Ilustración de la nave Orion sobrevolando la Luna. Crédito: NASA.




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