La primera misión integrada de la cápsula Orion y el vehículo SLS, Artemisa-1, transportará un conjunto de 13 satélites CubeSat para llevar adelante experimentos científicos y probar tecnologías para la exploración lunar.
La misión Artemisa-1, que será el primer vuelo integrado de la cápsula Orión y el lanzador SLS, programada para finales de 2021, dará el primer paso del programa Artemisa en el camino de NASA de regreso a la Luna. Si bien el objetivo principal de esta primera misión no tripulada será verificar todos los sistemas de la nave que llevará a la primera mujer y al siguiente hombre de regreso a la Luna, a lo largo de su vuelo se desplegarán una serie de trece cargas científicas de bajo costo con configuración CubeSat 6u.
El objetivo de estas cargas secundarias será realizar experimentos y distintos estudios científicos; algunos vinculados directamente con el programa Artemisa, y otros que investigarán distintos temas relacionados con la exploración espacial. Los CubeSats viajarán en el adaptador de la segunda etapa del SLS y serán lanzados en distintos momentos del vuelo hacia la Luna. Las cargas fueron seleccionadas por NASA a través de distintas convocatorias y serán fabricadas por organizaciones que incluyen a distintos centros de NASA, universidades y empresas privadas estadounidenses, y agencias espaciales extranjeras. Las cargas seleccionadas para volar en Artemisa 1 son:
- Biosentinel: La misión está siendo desarrollada por distintos centros de investigación de NASA, y realizará el primer estudio de la respuesta biológica a la radiación espacial por fuera de la órbita baja de la Tierra en casi 50 años, a través de mediciones en la fermentación de distintos organismos.
- CuSP: Diseñado por el Southwest Research Institute, el CubeSat for Solar Particules estudiará la radiación solar desde una órbita heliocéntrica en el espacio interplanetario.
- NEA Scout: El satélite será lanzado para investigar la utilización de velas solares como propulsión para viajes de larga duración. Una vez en el Espacio, el CubeSat desplegará una vela de 86 metros cuadrados y su misión será realizar un encuentro con un asteroide que será definido en función de la confirmación de la fecha de lanzamiento, para una duración estimada de la misión de dos años. Su desarrollo está a cargo del Marshall Space Flight Center de NASA y el Jet Propulsion Lab (JPL).
- LunIR: Anteriormente llamado SkyFire, este CubeSat desarrollado por Lockheed Martin realizará un mapeo infrarrojo de distintas regiones lunares, para demostrar su capacidad como alternativa de bajo costo como herramienta para selección de lugares de aterrizaje de futuras misiones tanto en la Luna como en Marte.
- ArgoMoon: Un desarrollo de la empresa italiana Argotec bajo la supervisión de la ASI y ESA, ArgoMoon realizará tareas de monitoreo y registro de imágenes de la segunda etapa del SLS durante el lanzamiento de los CubeSats secundarios y en las horas posteriores a la separación de la cápsula Orión que será la carga primaria de la misión. El objetivo del satélite será facilitar la supervisión del correcto funcionamiento del lanzador que una vez separado perderá la capacidad de enviar telemetría a Tierra. Además, ArgoMoon probará el diseño de sus distintos sistemas electrónicos especialmente fabricados para soportar la radiación por fuera de la protección del campo magnético terrestre que ofrece la órbita LEO donde suelen enviarse los CubeSats.
- EQUULEUS: La Equilibrium Lunar-Earth Point 6u Spacecraft, desarrollada por JAXA y la Universidad de Tokio, realizará mediciones de la plasmasfera terrestre. Además estudiará el funcionamiento de un sistema de propulsión de bajo empuje por medio de vapor de agua.
- OMOTENASHI: La misión Outstanding Moon Exploration Technologies demonstrated by Nano Semi Hard Impactor, también llevada adelante por JAXA y la Universidad de Tokio, tendrá el objetivo de demostrar la capacidad de producir landers de bajo costo para exploración lunar. Será el lander más pequeño enviado a la Luna hasta la fecha. Tras entrar en órbita lunar y una maniobra de desaceleración, OMOTENASHI bajará en caída libre desde una altura de 100 metros y aterrizará sobre una bolsa de aire de 50cm desplegada desde su base. Una vez en la superficie, realizará mediciones de radiación.
Además, otras cargas útiles de Artemisa-1 estarán dedicadas a la búsqueda y mapeo de hielo en la región del polo Sur, un recurso que será de vital importancia para el eventual desarrollo de una presencia sostenida en la Luna, ya que el hidrógeno y el oxígeno podrían eventualmente extraerse y utilizarse como combustibles y como consumibles para astronautas sin tener que ser lanzados desde Tierra. Los experimentos que analizarán la superficie lunar desde su órbita serán:
- LunaH-Map: Desarrollado por la Arizona State University, este CubeSat orbitará a muy baja altura midiendo la energía de neutrones que hayan escapado de la superficie y permitirá detectar hielos en el primer metro de superficie lunar a lo largo de 141 órbitas.
- Lunar Flashlight: A través de un laser cercano al infrarrojo y mediante un espectrómetro a bordo, la Lunar Flashlight, desarrollada por la Advanced Exploration Systems Division de NASA, relevará la presencia de compuestos volátiles en el polo Sur para detectar la composición, cantidad y distribución de depósitos de hielo en las regiones de oscuridad permanente de la Luna.
- Lunar IceCube: Diseñado por la Universidad de Morehead en conjunto con la Busek Company, el Centro Goddard de NASA y la Catholic University of America, el Lunar IceCube contará con un propulsor iónico para alcanzar su órbita alrededor de la Luna, un proceso que le llevará casi tres meses. Estudiará la superficie con un espectrómetro desde una altura de 100 km.
Por último, las restantes tres cargas fueron seleccionada a través del Cube Quest Challenge de NASA, que le otorgó a los ganadores la posibilidad de viajar a bordo del SLS y un premio de $20.000 dólares. El premio total de las distintas categorías del Cube Quest Challenge es de $5.5 millones y se repartirá entre aquellos participantes que logren demostrar operaciones avanzadas desde la proximidad y Espacio más allá de la Luna. Las cargas seleccionadas son:
- Cislunar Explorers: Desarrollado por un equipo de investigadores de la Universidad de Cornell, Cislunar Explorers es un par de CubeSats de 3u en forma de L que serán encastrados para tomar la forma de un CubeSat 6u. Una vez desplegado, el par se separará por un mecanismo de resorte y pondrá a prueba un sistema de propulsión mediante la electrólisis de agua, con el objetivo de mantenerse en órbita el mayor tiempo posible. La navegación de ambos satélites será autónoma, asistida por cámaras que tomarán imágenes del Sol, Tierra y Luna y permitirán orientarse al sistema de navegación integrado.
- CU-E3 Earth Escape Explorer: El objetivo del Earth Escape Explorer, a cargo de un equipo de la Universidad de Colorado en Boulder, será demostrar la posibilidad de comunicaciones a larga distancia desde una órbita heliocéntrica que alcanzará una distancia máxima de la Tierra de 27 millones de kilómetros.
- Team Miles: Desarrollado por Miles Space, el CubeSat demostrará un nuevo sistema de propulsión de plasma de diseño propio, así como su sistema de comunicaciones que operará a una distancia de cuatro millones de kilómetros de la Tierra.
Cubriendo un amplio abanico en distintos campos de investigación, las cargas secundarias científicas que llevará el SLS en Artemisa-1 apuntan a ampliar el conocimiento en varias áreas de interés para NASA, denominadas por la agencia como “Strategic Knowledge Gaps” (faltas de conocimiento estratégicas) que NASA identifica para planificar investigaciones, políticas y desarrollo tecnológico para mejorar y avanzar la exploración espacial tripulada y robótica.
Por: Franco Meconi (Twitter, Instagram)
Fuentes: NASA, CU Earth Escape Explorer, Argotec, Cislunar Explorers, Lockheed Martin
