¿Por qué es tan importante la misión Artemis I?

CIUDAD DE MÉXICO

Después de dos intentos fallidos de lanzamiento de la misión no tripulada Artemis l, los especialistas de la NASA siguen en la búsqueda de las condiciones idóneas. Durante el primer intento, el lunes 29 de agosto, los equipos no pudieron llevar los motores del cohete al rango de temperatura adecuado para encender los motores en el despegue y se quedaron sin tiempo en la ventana de lanzamiento de dos horas.

Se buscó una segunda oportunidad el pasado sábado 3 de septiembre, pero el intento se detuvo cuando los ingenieros no pudieron superar una fuga de hidrógeno en una desconexión rápida, una interfaz entre la línea de alimentación de combustible de hidrógeno líquido y el cohete del Sistema de lanzamiento Espacial (SLS). Los gerentes de la misión decidieron que renunciarán a más intentos de lanzamiento en septiembre, pues debido a la compleja mecánica orbital involucrada en el viaje a la Luna, la NASA habría tenido que lanzar Artemis I antes del martes 6 de septiembre y la revisión del cohete no podría concluirse en ese corto periodo.

En busca de una tercera oportunidad

Para determinar las posibles siguientes fechas de lanzamiento, los ingenieros tienen que identificar las limitaciones clave necesarias para cumplir la misión y mantener segura la nave. Los períodos de lanzamiento oportunos tienen que ver con el trazado de una trayectoria precisa, mientras la Tierra gira sobre su eje y el satélite orbita alrededor de nuestro planeta cada mes en su ciclo lunar. Esto da como resultado un patrón de aproximadamente dos semanas de oportunidades de lanzamiento; lo que significa 11 ventanas de oportunidad para la segunda quincena de octubre, el periodo que probablemente será el elegido para buscar una tercera opción de lanzar Artemis l al espacio.

El nuevo proyecto lunar es muy importante en muchos sentidos. Artemis I es la primera prueba integrada de los sistemas de exploración del espacio profundo de la NASA: la nave espacial Orión, el cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) y los sistemas terrestres en el Centro Espacial Kennedy. Es también la primera de una serie de misiones cada vez más complejas que buscan hacer pruebas para proyectos de mayor envergadura en el espacio profundo, como llevar a los primeros humanos a Marte.

Artemis I es una prueba de vuelo sin tripulación que busca demostrar la capacidad tecnológica para devolver a los humanos a la Luna y montar bases permanentes en el satélite natural de la Tierra. En este proyecto espacial viajan varios experimentos que serán fundamentales para aspirar a exploraciones más ambiciosas, como herramientas para contrarrestar los prolongados efectos de la radiación en vuelos más largos. La radiación recibida fuera de la atmósfera protectora de la Tierra es uno de los mayores retos que enfrentan los equipos de las naves y los miembros de las tripulaciones, quienes podrían desarrollar rápidamente enfermedades como cáncer.

Orión pasará por dos períodos de intensa radiación en las primeras horas del lanzamiento, y nuevamente cuando regrese a la Tierra, mientras viaja a través de los cinturones de Van Allen que contienen radiación espacial atrapada alrededor de la Tierra por la magnetosfera del planeta. Los cinturones de Van Allen fueron descubiertos en 1958 y están compuestos de partículas cargadas y fuertes campos electromagnéticos.

A medida que Orión viaje más allá de la protección del campo magnético de la Tierra, estará expuesta a un entorno de radiación más duro que el que experimenta la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional en la órbita terrestre baja. Fuera de los cinturones de Van Allen, el entorno de radiación del espacio profundo incluye eventos de partículas de energía solar producidos por el Sol durante las erupciones solares y partículas de los rayos cósmicos galácticos que provienen del exterior de la galaxia.

El reto es lograr que la radioactividad no tenga efectos en el trabajo de exploración espacial. Por eso uno de los objetivos principales de la prueba de vuelo de Artemis I es demostrar la fortaleza del escudo térmico de Orión en condiciones de reingreso de retorno lunar, así como demostrar que las operaciones e instalaciones funcionaron sin interferencias durante todas las fases de la misión que aspira a durar 37 días, 23 horas y 53 minutos.

Chalecos a prueba de fuego

En 2018, la NASA firmó un acuerdo con la Agencia Espacial de Israel (ISA) y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) para un experimento de prueba del chaleco de protección contra la radiación. Se trata del AstroRad que forma parte del Experimento de Radiación Matroshka (MARE). La atmósfera de la Tierra y el blindaje magnético nos protegen de la mayor parte de la radiación del universo, incluida la radiación solar, pero cuando los astronautas dejan la Tierra, están expuestos al espectro completo de radiación presente en el espacio profundo.

La misión Artemis I no tiene humanos en su tripulación, pero sí un par de torsos de maniquí equipados con detectores de radiación. Los llamados "fantasmas" están fabricados con materiales que imitan huesos humanos, tejidos blandos y órganos de una mujer adulta. Sus nombres son Helga y Zohar, la idea es que uno reciba los efectos de la radiación con el chaleco y otro sin él para analizar las diferencias. Se pensó en la anatomía femenina, ya que otro de los objetivos centrales de esta misión es preparar el camino para que Artemis II lleve a la primera mujer a la Luna.

El AstroRad ya fue probado en experimentos realizados en la Estación Espacial Internacional para medir la exposición a la radiación en la órbita terrestre baja. Los astronautas en la estación están expuestos a niveles de radiación unas 50 veces más altos que los que experimentan las personas en la Tierra, pero más allá del campo magnético terrestre el nivel de exposición a la radiación durante las misiones de exploración podría ser hasta 150 veces mayor.

Pero allí no terminan las investigaciones para combatir los efectos de la radiación en el espacio. La misión contempla cuatro investigaciones de biología espacial dentro de Orión. Se pretende analizar el impacto de la radiación del espacio profundo en el valor nutricional de las semillas, la reparación del ADN de los hongos, la adaptación de la levadura y la expresión génica de las algas durante el viaje alrededor de la Luna.

Los experimentos se realizarán dentro de un contenedor almacenado dentro del módulo de tripulación de Orión y podrán ser recuperados por los investigadores para los análisis posteriores al vuelo después de que la nave espacial americe. Para esto, otro de los objetivos fundamentales de la misión es lograr recuperar sin contratiempos la nave espacial después del amerizaje.

El objetivo de estas investigaciones es estudiar los efectos del entorno del espacio profundo en organismos vivos, lo que podría ayudar a proteger mejor a los humanos de la radiación en ese espacio. Para fortalecer esta información, cuatro de los CubeSats (del tamaño de una caja de zapatos) que volarán en el cohete SLS como cargas útiles secundarias también recopilarán datos sobre la radiación en el espacio profundo.

Los siguientes días serán claves para la misión, no solo se deben resolver problemas técnicos en el sellado de la fuga y en la plataforma o en el Edificio de Montaje de Vehículos, también deben determinar con claridad la nueva fecha del lanzamiento teniendo en cuenta la posición de la Luna para interceptar con éxito la "rampa de acceso" para la órbita retrógrada distante lunar.

• La trayectoria resultante del día elegido debe garantizar que Orión no esté en la oscuridad durante más de 90 minutos a la vez para que las alas de los paneles solares puedan recibir y convertir la luz solar en electricidad y la nave espacial pueda mantener un rango de temperatura óptimo. Es así que los planificadores de la misión también tendrán que eliminar las posibles fechas de lanzamiento que enviarían a Orión a eclipses prolongados durante el vuelo. La fecha de lanzamiento debe respaldar una trayectoria que permita lo que los expertos de la NASA llaman técnica de "entrada salteada planificada" durante el regreso de Orión a la Tierra. Se trata de una maniobra en la que la nave espacial se sumerge en la parte superior de la atmósfera de la Tierra y la utiliza para reducir la velocidad, planear descenso y alcanzar el anhelado amerizaje que hoy se vislumbra, cuando menos, mes y medio más lejano.