Durante Artemis I, la NASA planea lograr varios objetivos principales como son: comprobar el rendimiento del escudo térmico de la nave espacial Orion en las velocidades de retorno lunar, la demostración de las operaciones y las instalaciones durante todas las fases de la misión, desde la cuenta atrás del lanzamiento hasta la recuperación, y la recuperación del módulo de tripulación tras el análisis del vuelo. Como primer vuelo integrado del cohete Space Launch System, la nave espacial Orion y los sistemas terrestres de exploración (en el puerto espacial del siglo XXI de la NASA en Florida) los ingenieros esperan conseguir una serie de objetivos de prueba extra para comprender mejor cómo se desempeña la nave espacial en el espacio y prepararse para las futuras misiones con tripulación.
Lograr objetivos adicionales ayuda a reducir el riesgo de las misiones con tripulación y proporciona más datos para que los ingenieros puedan evaluar las tendencias en el rendimiento de las naves espaciales, o mejorar la confianza en las capacidades de las naves espaciales. Algunos de los objetivos adicionales planeados para Artemis I son:
Estudio modal
En el módulo de servicio construido en Europa, Orion está equipado con 24 propulsores del sistema de control de reacción (RCS), que son pequeños motores responsables de mover la nave espacial en diferentes direcciones y rotarla. El estudio modal es una serie prescrita de leves activaciones del RCS que ayudarán a los ingenieros a garantizar el margen estructural de las alas a los paneles solares de Orion durante la misión. Los controladores de vuelo ordenarán varios encendidos de los motores para hacer que las matrices se flexionen. Medirán el impacto en las matrices y evaluarán si las unidades de medición inercial utilizadas para la navegación experimentan lo que deberían. Hasta que se complete el estudio modal, las activaciones de los motores traslacionales grandes se limitan a 40 segundos.
Certificación de la cámara de navegación óptica
Orion tiene un sistema avanzado de guía, navegación y control (GN&C), responsable de saber siempre dónde se encuentra la nave espacial en el espacio, hacia dónde apunta y hacia dónde se dirige. Utiliza principalmente dos rastreadores de estrellas, cámaras sensibles que toman fotografías del campo de estrellas alrededor de Orión, la Luna y la Tierra, y compara las imágenes con su mapa de estrellas incorporado. La cámara de navegación óptica es una cámara secundaria que toma imágenes de la Luna y la Tierra para ayudar a orientar la nave espacial observando el tamaño y la posición de los cuerpos celestes en la imagen. En varios momentos durante la misión, se probará la cámara de navegación óptica para certificarla para su uso en vuelos futuros. Una vez certificada, la cámara también puede ayudar a Orión a regresar a casa de forma autónoma si perdiera la comunicación con la Tierra.
Caracterización Wi-Fi de la cámara del ala de la matriz solar
Las cámaras colocadas en las puntas de las alas de los paneles solares se comunican con el controlador de cámara de Orion a través de una red Wi-Fi integrada. Los controladores de vuelo variarán el posicionamiento de los paneles solares para probar la potencia de la Wi-Fi mientras los paneles están en diferentes configuraciones. La prueba permitirá a los ingenieros optimizar la rapidez con la que las imágenes tomadas por las cámaras en los extremos de las matrices se pueden transmitir a las grabadoras integradas.
Inspecciones del módulo de tripulación/módulo de servicio
Los controladores de vuelo utilizarán las cámaras en las cuatro alas de los paneles solares para tomar fotografías detalladas del módulo de la tripulación y del módulo de servicio dos veces durante la misión, para identificar cualquier impacto de micrometeoritos o escombros orbitales. Una inspección al principio de la misión proporcionará imágenes poco después de que la nave espacial haya volado más allá de la altitud donde residen los desechos espaciales, y se realizará una segunda inspección en el tramo de regreso varios días antes del reingreso.
Recepción de archivos de gran tamaño
Los ingenieros en el control de la misión enviarán archivos de datos de gran tamaño a Orion para precisar el tiempo que tarda la nave espacial recibir archivos importantes. Durante la misión, los controladores de vuelo usarán la red de espacio profundo para comunicarse y enviar datos a la nave espacial, pero las pruebas antes del vuelo no incluyen el uso de la red. La prueba ayudará a los ingenieros a comprender si la capacidad de enviar y recibir información de la nave espacial es suficiente para validar la comunicación humana de extremo a extremo antes de Artemis II, el primer vuelo con astronautas.
Evaluación térmica del rastreador de estrellas
Los ingenieros esperan caracterizar la alineación entre los rastreadores de estrellas que forman parte del sistema de guía, navegación y control, y las unidades de medición inercial de Orion, exponiendo diferentes áreas de la nave espacial al Sol y activando los rastreadores de estrellas en los diferentes estados térmicos. Las mediciones informarán sobre la incertidumbre en el estado de navegación debido a la flexión térmica y la expansión que, en última instancia, afecta a la cantidad de propulsor necesario para las maniobras de la nave espacial durante las misiones tripuladas.
Control de flujo del circuito del radiador
Dos bucles de radiadores en el Módulo de Servicio Europeo de la nave espacial ayudarán a expulsar el calor generado por diferentes sistemas a lo largo del vuelo. Hay dos modos para los radiadores. Durante el modo de velocidad, las bombas del radiador funcionarán a una velocidad constante para ayudar a limitar las vibraciones y es el modo principal que se utilizará durante Artemis I y durante el lanzamiento de todos los vuelos de Artemis. El modo de control permite un mejor control de las bombas del radiador y su caudal, y se utilizará en misiones tripuladas cuando se desee un control más refinado del flujo por los radiadores. Este objetivo probará el modo de control para proporcionar más datos sobre cómo opera en el espacio.
Gases de escape de las alas de panel solar
Dependiendo del ángulo de las alas de los paneles solares de Orion, durante algunas activaciones de propulsores, la columna o los gases de escape de esos disparos podrían aumentar la temperatura de los paneles. A través de una serie de pequeños disparos del RCS, los ingenieros recopilarán datos para caracterizar el calentamiento de las alas de los paneles solares.
Movimiento del propulsor
El propulsor líquido que se mantiene en los tanques de la nave espacial se mueve de manera diferente en el espacio que en la Tierra, debido a la falta de gravedad en el espacio. El movimiento del propulsor, o chapoteo, en el espacio es difícil de modelar en la Tierra, por lo que los ingenieros planean recopilar datos sobre el movimiento del propulsor durante varias actividades planificadas durante la misión.
Modo de búsqueda, adquisición y seguimiento (SAT)
El modo SAT es un algoritmo destinado a recuperar y mantener las comunicaciones con la Tierra después de la pérdida del estado de navegación de Orion, una pérdida prolongada de las comunicaciones con la Tierra o después de una pérdida temporal de energía que haaga que Orion reinicie el hardware. Para probar el algoritmo, los controladores de vuelo ordenarán a la nave espacial que se transfiera al modo SAT y, después de unos 15 minutos, restablecerá las comunicaciones normales. Probar el modo SAT les dará a los ingenieros la seguridad de que se puede confiar como opción final para solucionar una pérdida de comunicaciones cuando la tripulación esté a bordo.
Aerotermia de entrada
Durante la entrada de la nave espacial a través de la atmósfera terrestre, se realizará una serie prescrita de 19 disparos del sistema de control de reacción en el módulo de la tripulación, para comprender el rendimiento en comparación con los datos proyectados para la secuencia. Los ingenieros están interesados en recopilar estos datos durante las altas temperaturas en la nave espacial, donde los efectos aerotérmicos son mayores.
Funcionalidad de rastreo asistido por satélite de búsqueda y rescate (SARSAT)
La prueba SARSAT verificará la conectividad entre las balizas que usará la tripulación en vuelos futuros y las estaciones terrestres que reciben la señal. Las balizas se activarán y alimentarán de forma remota durante aproximadamente una hora después del amerizaje y también ayudarán a los ingenieros a comprender si la señal transmitida interfiere con el equipo de comunicaciones utilizado durante las operaciones de recuperación, incluida la baliza tribanda integrada de Orion que transmite la ubicación precisa de la nave espacial después del amerizaje.
Reinicio de la caldera de amoníaco
Después del amerizaje de Artemis I, la caldera de amoníaco de Orion se apagará durante varios minutos y luego se reiniciará para proporcionar más datos sobre la capacidad del sistema. Las calderas de amoníaco se utilizan para ayudar a controlar los aspectos térmicos de la nave espacial para mantener fríos sus sistemas de aviónica y energía, y mantener el interior del módulo de la tripulación a una temperatura cómoda para las futuras tripulaciones. En algunos escenarios potenciales de aterrizaje de contingencia para misiones tripuladas, es posible que las tripulaciones deban apagar la caldera de amoníaco para verificar si hay peligros fuera de la nave espacial y luego volver a encenderla para proporcionar un enfriamiento adicional.
Los ingenieros realizarán pruebas adicionales para recopilar datos, incluida la supervisión del escudo térmico y los componentes interiores para detectar la intrusión de agua salada después del amerizaje. También probarán el receptor GPS en la nave espacial para determinar la capacidad de la nave espacial para captar la señal que se transmite alrededor de la Tierra, lo que podría usarse para aumentar la capacidad de la nave espacial para comprender su posicionamiento en caso de pérdida de comunicación con los controladores de la misión.
En conjunto, la realización de objetivos adicionales durante el vuelo proporciona información adicional que los ingenieros pueden usar para mejorar a Orion como la nave espacial de la NASA que llevará a los humanos al espacio profundo en los años venideros.
Noticia original (en inglés)
Edición: R. Castro.
