Mientras el equipo de Artemis I se prepara para su inminente misión, la NASA y los equipos de contratistas ya están construyendo cohetes para apoyar las futuras misiones de Artemis.
En la fábrica de la United Launch Alliance (ULA) en Decatur, Alabama, se completó la instalación de los componentes principales para la etapa de propulsión criogénica provisional (ICPS) de Artemis III, que proporcionará la energía para enviar astronautas a la Luna. El ICPS, construido por ULA en colaboración con Boeing, proporcionará a la nave espacial Orión empuje en el espacio, después de que los propulsores de cohetes sólidos y la etapa central pongan al SLS en una órbita terrestre, y antes de que la nave espacial vuele por sí misma.
Crédito: United Launch Alliance.
El tanque de hidrógeno líquido (imagen superior) está construido y pronto se acoplará al tanque intermedio (imagen inferior) que lo conecta con el tanque de oxígeno líquido. El tanque intermedio se compone de estructuras de armazón de materiales dispuestos en un diseño en X.
Las ocho botellas alrededor del perímetro del entramado almacenan helio, que se usa para presurizar los tanques de combustible de la etapa. Los tanques de hidrógeno líquido y oxígeno líquido proporcionan el propulsor para un solo motor RL10, construido por Aerojet Rocketdyne en West Palm Beach, Florida. El Artemis III ICPS proporcionará el gran impulso necesario para propulsar a Orión hacia la Luna y enviar a la tripulación a la primera misión en la que los humanos volverán a aterrizar en la superficie lunar.
La nave espacial Lucy de la NASA observó el eclipse lunar total del 15 al 16 de mayo de 2022 desde su perspectiva a 100 millones de km de la Tierra, casi el 70% de la distancia entre la Tierra y el Sol.
Usando su cámara pancromática de alta resolución, L’LORRI, Lucy pudo observar cómo la Tierra proyectaba su sombra sobre la Luna. A esta distancia, la Tierra y la Luna aparecían a solo 0,2 grados de distancia para Lucy, la misma separación con la que las luces traseras de un automóvil se verían a 400 m de distancia.
Créditos: NASA/Goddard/APL/SwRI.
En este timelapse, la Tierra se ve a la izquierda (se aprecia su rotación) mientras que la Luna, a la derecha (iluminada seis veces para aumentar su visibilidad), desaparece de la vista cuando pasa a la sombra de la Tierra. El vídeo cubre un período de casi tres horas, desde las 9:40 p.m. EDT del 15 de mayo, a las 00:30 EDT del 16 de mayo. Las observaciones terminaron antes de que la Luna emergiera de la sombra.
La nave espacial Lucy se lanzó en octubre de 2021. El 16 de octubre de 2022, recibirá asistencia gravitacional de la Tierra para impulsarla en su viaje hacia los asteroides troyanos.
El módulo de aterrizaje InSight Mars de la NASA realizó este útimo selfie el 24 de abril de 2022, el día marciano, o sol, número 1.211 de la misión.
En la imagen se aprecia que el módulo de aterrizaje está cubierto con mucho más polvo que en su primer selfie (en diciembre de 2018, poco después de aterrizar) y que en su segundo selfie, compuesto por imágenes tomadas en marzo y abril de 2019.
Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El brazo robótico de InSight necesita realizar varios movimientos para capturar un selfie completo. Debido a que el polvo está cubriendo gran parte de los paneles solares del aterrizador, estos están produciendo menos energía y, por ello, el equipo colocará por última vez en mayo de 2022 el brazo robótico del módulo de aterrizaje en su posición de reposo (llamada “postura de retiro”).
El Jet Propulsion Laboratory (JPL) administra InSight para la Science Mission Directorate de la NASA. InSight es parte del Discovery Program de la NASA, administrado por el Marshall Space Flight Center de la agencia en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space, en Denver, construyó la nave espacial InSight, incluida su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y apoya las operaciones de la nave espacial para la misión.
Varios socios europeos, incluidos el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), están apoyando la misión InSight. El CNES proporcionó el instrumento Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) a la NASA, con el investigador principal del IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Las contribuciones significativas para SEIS provinieron del IPGP, el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania, el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) en Suiza, Imperial College London y Oxford University en el Reino Unido y el JPL. El DLR proporcionó el instrumento Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), con contribuciones significativas del Centro de investigación espacial (CBK) de la Academia de Ciencias de Polonia y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB), de España, suministró los sensores de temperatura y viento.
El equipo de la misión está buscando la fuente de un problema de datos del sistema, mientras la nave espacial continúa enviando datos científicos y operando con normalidad.
El equipo de ingeniería de la nave espacial Voyager 1 de la NASA está tratando de resolver un misterio: el explorador interestelar está operando normalmente, recibiendo y ejecutando comandos desde la Tierra, junto al almacén y envío de datos científicos, pero las lecturas del sistema de control y articulación de actitud (AACS) de la sonda, no reflejan lo que realmente está sucediendo a bordo.
El AACS controla la orientación de la nave espacial, que lleva nada menos que 45 años viajando por el espacio. Entre otras tareas, mantiene a la antena de alta ganancia de la Voyager 1 apuntando con precisión a la Tierra, lo que le permite enviar datos a casa. Todos los indicadores sugieren que el AACS sigue funcionando, pero los datos de telemetría que devuelve no son válidos. Por ejemplo, los datos parecen haber sido generados aleatoriamente o no reflejan ningún estado posible en el que podría estar el AACS.
El problema no ha activado ningún sistema de protección contra fallos a bordo, sistemas que están diseñados para poner a la nave espacial en “modo seguro”, un estado en el que solo se llevan a cabo las operaciones esenciales, otorgando así tiempo a los ingenieros para diagnosticar un problema. La señal de la Voyager 1 tampoco se ha debilitado, lo que sugiere que la antena de alta ganancia permanece en su orientación prescrita con la Tierra.
El equipo continuará monitorizando la señal mientras siguen determinando si los datos no válidos provienen directamente del AACS, o de otro sistema involucrado en la producción y el envío de datos de telemetría. Hasta que se comprenda mejor la naturaleza del problema, el equipo no puede predecir si esto podría afectar al tiempo que la nave espacial puede recopilar y transmitir datos científicos.
La Voyager 1 se encuentra actualmente a 23.300 millones de kilómetros de la Tierra, y la luz tarda 20 horas y 33 minutos en recorrer esa distancia. Eso significa que lleva, aproximadamente, dos días enviar un mensaje a la Voyager 1 y obtener una respuesta, un retraso al que el equipo de la misión está muy acostumbrado.
“Un misterio como este es normal en esta etapa de la misión Voyager”, dijo Suzanne Dodd, gerente de proyecto de las Voyager 1 y 2 en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en el sur de California. “Las naves espaciales tienen casi 45 años, mucho más de lo que anticiparon los planificadores de la misión. También estamos en el espacio interestelar, un entorno de alta radiación por el que ninguna nave espacial ha volado antes. Así que hay grandes retos para el equipo de ingeniería. Pero creo que si hay una manera de resolver este problema con AACS, nuestro equipo la encontrará”.
“Es posible que el equipo no encuentre la fuente de la anomalía y, en ese caso, se adapte a ella”, dijo Dodd. “Si encuentran la fuente, es posible que puedan resolver el problema mediante cambios de software o mediante el uso de uno de los sistemas de hardware redundantes de la nave espacial”.
No sería la primera vez que el equipo de la Voyager confía en el hardware de respaldo: en 2017, los propulsores principales de la Voyager 1 mostraron signos de degradación, por lo que los ingenieros cambiaron a otro conjunto de propulsores que se habían utilizado originalmente durante los encuentros planetarios de la nave espacial. Esos propulsores funcionaron, a pesar de haber estado sin uso durante 37 años.
El gemelo de la Voyager 1, la Voyager 2, actualmente a 19.500 millones de kilómetros de la Tierra, sigue funcionando con normalidad.
Ambas Voyagers, lanzadas en 1977, han operado mucho más tiempo de lo que esperaban los planificadores de la misión y son las únicas naves espaciales que recopilan datos en el espacio interestelar. La información que proporcionan de esta región ha ayudado a mejorar nuestra comprensión de la heliosfera, la región del espacio que se encuentra bajo la influencia del viento solar y su campo magnético, compuesta de iones procedentes de la atmósfera solar y que se extiende más allá de la órbita de Plutón.
Cada nave espacial produce alrededor de 4 vatios menos de energía eléctrica al año, lo que limita la cantidad de sistemas que la nave puede ejecutar. El equipo de ingeniería de la misión apagó varios subsistemas y calentadores para reservar energía para instrumentos científicos y sistemas críticos. Todavía no se ha apagado ningún instrumento científico debido a la disminución de la potencia, y el equipo de la Voyager está trabajando para mantener a las dos naves espaciales en funcionamiento y recibir datos científicos valiosísimos más allá del 2025.
Mientras los ingenieros continúan trabajando para resolver el misterio que les ha presentado la Voyager 1, los científicos de la misión continuarán aprovechando al máximo los datos provenientes de la nave espacial.
Más información sobre la misión
Las naves espaciales Voyager 1 y 2 fueron construidas por el JPL, que continúa operando a las gemelas. El JPL es una división de Caltech, en Pasadena, California. Las misiones Voyager son parte del Heliophysics System Observatory de la NASA, patrocinado por la Heliophysics Division de la Science Mission Directorate en Washington.
El estudio, financiado por la NASA, abre nuevos caminos en la investigación biológica.
Anna-Lisa Paul y Rob Ferl, trabajando con las muestras lunares en su laboratorio. Créditos: foto UF/IFAS de Tyler Jones.
Los astronautas del programa Apolo participaron en un plan visionario: traer muestras del material de la superficie lunar a la Tierra, conocido como regolito, con el objetivo de poder guardarlas para estudiarlas en el futuro con equipos de última generación que aún no se habían imaginado. Cincuenta años después, en los albores de la era de Artemis con el inminente regreso de los astronautas a la Luna, tres de esas muestras se han utilizado para cultivar plantas. Por primera vez en la historia, los investigadores han cultivado la resistente y bien estudiada Arabidopsis thaliana en el regolito lunar, que es pobre en nutrientes.
“Esta investigación es fundamental para los objetivos de exploración humana a largo plazo de la NASA, ya que necesitaremos utilizar los recursos que se encuentran en la Luna y Marte para desarrollar fuentes de alimentos para astronautas que vivirán y operarán en el espacio profundo”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. “Esta investigación sobre el crecimiento de las plantas también es un ejemplo clave de cómo la NASA está trabajando para aportar innovaciones agrícolas que podrían ayudarnos a comprender cómo las plantas pueden superar condiciones precarias en áreas con escasez de alimentos aquí en la Tierra”.
Científicos de la Universidad de Florida han hecho un descubrimiento innovador, que lleva décadas en desarrollo, y que podría permitir la exploración espacial y beneficiar a la humanidad. “Aquí estamos, 50 años después, completando experimentos que se iniciaron en los laboratorios del Apolo”, dijo Robert Ferl, profesor del departamento de Ciencias Hortícolas de la Universidad de Florida, Gainesville, y autor de un artículo publicado el 12 de mayo de 2022, en Communications Biology. “Primero, hicimos la pregunta de si las plantas pueden crecer en regolito. Y segundo, ¿cómo podría ayudar a los humanos a tener una estancia prolongada en la Luna?
La respuesta a la primera pregunta es un rotundo sí. Las plantas pueden crecer en el regolito lunar. No eran tan robustas como las plantas que crecían en el suelo de la Tierra, o incluso como las del grupo de control que crecieron en un simulador lunar hecho de ceniza volcánica, pero ciertamente crecieron. Y al estudiar cómo respondieron las plantas en las muestras lunares, el equipo espera contestar también a la segunda pregunta, abriendo así el camino para que los futuros astronautas algún día cultiven más plantas ricas en nutrientes en la Luna y prosperen en el espacio profundo.
“Para explorar más y aprender sobre el sistema solar en el que vivimos, debemos aprovechar lo que hay en la Luna, para no tener que llevárnoslo todo con nosotros”, dijo Jacob Bleacher, científico jefe de exploración que apoya el programa Artemis de la NASA, en la sede de la NASA de Washington. Bleacher señala que esta es también la razón por la que la NASA está enviando misiones robóticas al Polo Sur de la Luna, donde se cree que puede haber agua que podrían usar los astronautas en el futuro. “Además, cultivar plantas es del tipo de cosas que estudiaremos cuando vayamos. Estos estudios en el terreno abren el camino para expandir esa investigación de próximos humanos en la Luna”.
Arabidopsis thaliana, originaria de Eurasia y África, pertenece a la familia de las hojas de mostaza y otras verduras crucíferas como el brócoli, la coliflor y las coles de Bruselas. También juega un papel clave para los científicos: debido a su pequeño tamaño y facilidad de crecimiento, es una de las plantas más estudiadas del mundo, utilizada como organismo modelo para la investigación en todas las áreas de la biología vegetal. Como tal, los científicos ya saben cómo son sus genes, cómo se comporta en diferentes circunstancias, ¡incluso cómo crece en el espacio!
Trabajar con muestras del tamaño de una cucharadita
Aquí se está colocando una planta cultivada durante el experimento en un vial para un análisis genético. Créditos: foto UF/IFAS de Tyler Jones.
Anna-Lisa Paul intenta humedecer los suelos lunares con una pipeta. Los científicos descubrieron que los suelos repelían el agua (son hidrófobos), lo que provocaba que el agua se acumulara en la superficie. Se requirió una agitación activa del material con agua para romper la hidrofobicidad y poder humedecer uniformemente el suelo. Una vez humedecidos, los suelos lunares podrían humedecerse por acción capilar para el cultivo de plantas. Créditos: foto UF/IFAS de Tyler Jones.
Para cultivar Arabidopsis, el equipo usó muestras obtenidas en las misiones Apolo 11, 12 y 17, utilizando solo un gramo de regolito para cada planta. El equipo añadió agua y luego semillas a las muestras. Después colocaron las bandejas en cajas de terrario en una sala limpia. Se añadió una solución nutritiva diariamente.
“¡Después de dos días, comenzaron a brotar!” dijo Anna-Lisa Paul, quien también es profesora de Ciencias Hortícolas en la Universidad de Florida, y es la primera autora del artículo. “Todo brotó. ¡No puedo decirte lo asombrados que estábamos! Cada planta, ya sea en una muestra lunar o en un control, era igual hasta, más o menos, el día seis”.
Sin embargo, después del sexto día, quedó claro que las plantas no eran tan robustas como las plantas del grupo de control que crecían en ceniza volcánica, y las plantas crecían de manera diferente según el tipo de muestra en la que se encontraban. Las plantas crecían más lentamente y se les habían atrofiado las raíces; además, algunas tenían hojas enclenques y pigmentación rojiza.
20 días después, justo antes de que las plantas comenzaran a florecer, el equipo cosechó las cosechó, las molió y estudió el ARN. En un sistema biológico, los genes se decodifican en múltiples pasos. Primero, los genes, o ADN, se transcriben en ARN. Luego, el ARN se traduce en una secuencia de proteínas. Estas proteínas son responsables de llevar a cabo muchos de los procesos biológicos en un organismo vivo. La secuenciación del ARN reveló los patrones de los genes que se expresaron, lo que mostró que las plantas estaban bajo estrés y habían reaccionado de la manera en que los investigadores han visto que Arabidopsis responde al crecimiento en otros entornos hostiles, como cuando el suelo tiene demasiada sal o metales pesados.
Para el día 16, había claras diferencias físicas entre las plantas que crecían en el simulador lunar de ceniza volcánica, a la izquierda, en comparación con las que crecían en el suelo lunar, a la derecha. Créditos: foto UF/IFAS de Tyler Jones.
Además, las plantas reaccionaron de manera diferente según la muestra que se utilizó, cada una recolectada de diferentes áreas de la Luna. Las plantas cultivadas en las muestras del Apolo 11 no eran tan robustas como las de los otros dos conjuntos. No obstante, las plantas crecieron.
Sembrando conocimiento para futuras investigaciones
Esta investigación abre la puerta no solo a que algún día se cultiven plantas en hábitats en la Luna, sino a una amplia gama de preguntas. Entender qué genes necesitan las plantas para adaptarse al crecimiento en regolito, ¿puede ayudarnos a comprender cómo reducir la naturaleza precaria del suelo lunar?, ¿los materiales presentes en diferentes áreas de la Luna son más propicios para el cultivo de plantas que otros?, ¿podría el estudio del regolito lunar ayudarnos a obtener más información del regolito de Marte y saber así qué plantas podrían crecer en ese material? Todas estas son preguntas que el equipo espera estudiar a continuación, con el objetivo, entre otros, de apoyar a los futuros astronautas que viajarán a la Luna.
“No solo es agradable para nosotros tener plantas a nuestro alrededor (especialmente cuando nos aventuramos a nuevos destinos en el espacio), sino que también podrían proporcionar una nutrición suplementaria a nuestras dietas y permitir la exploración humana en el futuro”, dijo Sharmila Bhattacharya, científica del programa Biological and Physical Sciences (BPS) Division de la NASA. “Las plantas son lo que nos permite ser exploradores”.
Esta investigación es parte del Apollo Next Generation Sample Analysis Program, o ANGSA, un proyecto para estudiar las muestras devueltas del Programa Apolo antes de que las misiones Artemis lleguen al Polo Sur de la Luna. BPS ayudó a respaldar este trabajo, que también respalda otras investigaciones fundamentales sobre plantas, incluidas Veggie, PONDS y Advanced Plant Habitat.
Acerca de BPS
La Biological and Physical Sciences Division de la NASA es pionera en el descubrimiento científico y permite la exploración mediante el uso de entornos espaciales para realizar investigaciones que no son posibles en la Tierra. El estudio de fenómenos biológicos y físicos en condiciones extremas permite a los investigadores avanzar en el conocimiento científico fundamental necesario para llegar más lejos y permanecer más tiempo en el espacio, a la vez que beneficia la vida en la Tierra.
Se espera que el polvo que cubre los paneles solares y la menor cantidad de luz solar, pongan fin a la misión a finales de este año.
El módulo de aterrizaje InSight Mars de la NASA está perdiendo potencia progresivamente y se prevé que deje de realizar operaciones científicas a finales de este verano. Para diciembre, el equipo de InSight espera que el módulo de aterrizaje haya dejado de funcionar, concluyendo una misión que hasta el momento ha detectado más de 1.300 terremotos marcianos; el más reciente (de magnitud 5) tuvo lugar el 4 de mayo y ayudó a localizar las regiones del Planeta Rojo más propensas a sufrir terremotos.
La información recopilada de esos terremotos ha permitido a los científicos medir la profundidad y la composición de la corteza, el manto y el núcleo de Marte. Además, InSight (acrónimo de Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) ha registrado datos meteorológicos importantes y ha estudiado los restos del antiguo campo magnético de Marte.
“InSight ha transformado nuestro conocimiento del interior de los planetas rocosos y ha preparado el escenario para futuras misiones”, dijo Lori Glaze, directora de la Planetary Science Division de la NASA. “Podemos aplicar lo que hemos aprendido sobre la estructura interna de Marte a la Tierra, la Luna, Venus e incluso a los planetas rocosos de otros sistemas solares”.
El equipo de aterrizaje de InSight Mars de la NASA habla sobre la actividad científica de la misión y las formas innovadoras en que asumieron los retos de ingeniería. Durante su tiempo en Marte, InSight ha logrado todos sus objetivos científicos principales y continúa buscando terremotos. Se espera que la misión concluya a finales de 2022. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
InSight aterrizó en Marte el 26 de noviembre de 2018. Equipado con un par de paneles solares que miden 2,2 metros de ancho cada uno, fue diseñado para conseguir los objetivos científicos principales de la misión durante su primer año en Marte (casi dos años terrestres). Habiéndolos logrado, actualmente la nave espacial se encuentra en una misión extendida, a pesar de que sus paneles solares han estado produciendo menos energía debido a que van acumulando polvo progresivamente.
Debido a la disminución de potencia, el equipo pondrá por última vez el brazo robótico del módulo de aterrizaje en su posición de descanso (llamada “postura de retiro”) a finales de este mes. Originalmente estaba destinado a desplegar el sismómetro y la sonda de calor del módulo de aterrizaje, pero el brazo ha jugado un papel inesperado en la misión: además de usarlo para ayudar a enterrar la sonda de calor después de que el suelo marciano presentara resitencias para introducirla, el equipo utilizó el brazo de una forma innovadora para eliminar el polvo de los paneles solares. Como resultado, el sismómetro pudo operar con más frecuencia de lo que lo hubiera hecho de otra manera, lo que permitió nuevos descubrimientos.
Cuando InSight aterrizó, los paneles solares produjeron alrededor de 5000 vatios-hora cada día marciano (o sol), suficiente para alimentar un horno eléctrico durante una hora y 40 minutos. Ahora, están produciendo aproximadamente 500 vatios-hora por sol, suficiente para alimentar el mismo horno eléctrico durante solo 10 minutos.
Además, están comenzando los cambios estacionales en Elysium Planitia, la ubicación de InSight en Marte. Durante los próximos meses, habrá más polvo en el aire, lo que reducirá la luz solar y, por lo tanto, la energía del módulo de aterrizaje. Aunque las tareas anteriores eliminaron algo de polvo, la misión necesitaría un proceso de limpieza de polvo más intenso, como un “remolino de polvo” (un torbellino pasajero), para revertir la tendencia actual.
“Esperábamos una limpieza de polvo como la que vimos varias veces en los rovers Spirit y Opportunity”, dijo Bruce Banerdt, investigador principal de InSight en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en el sur de California, que dirige la misión. “Eso todavía es posible, pero la energía es lo suficientemente baja como para que nuestro enfoque sea aprovechar al máximo la investigación científica que aún podemos realizar”.
Si solo el 25% de los paneles de InSight fueran barridos por el viento, el módulo de aterrizaje ganaría alrededor de 1000 vatios-hora por sol, lo suficiente para continuar recopilando datos científicos. Sin embargo, al ritmo actual, la energía está disminuyendo rápidamente, los instrumentos no sísmicos de InSight dudosamente se encenderán después de finales de mayo.
Se está priorizando el uso de la energía para el sismómetro del módulo de aterrizaje, que funcionará en momentos seleccionados del día, como por la noche, cuando los vientos son bajos y los terremotos son más fáciles de “escuchar” por el sismómetro. Se espera que el sismómetro esté apagado a finales del verano, concluyendo la fase científica de la misión.
En ese momento, el módulo de aterrizaje todavía tendrá suficiente energía para operar, tomar fotografías ocasionales y comunicarse con la Tierra. Pero el equipo espera que alrededor de diciembre, la energía sea lo suficientemente baja como para que algún día InSight simplemente deje de responder.
Más información sobre InSight
El JPL administra InSight para la Science Mission Directorate de la NASA. InSight es parte del Discovery Program de la NASA, administrado por el Marshall Space Flight Center de la agencia en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space, en Denver, construyó la nave espacial InSight, incluida su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y apoya las operaciones de la nave espacial para la misión.
Varios socios europeos, incluidos el Centre National d’Études Spatiales (CNES) de Francia y el Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), están apoyando la misión InSight. El CNES proporcionó el instrumento Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) a la NASA, con el investigador principal en IPGP (Institut de Physique du Globe de París). Las contribuciones significativas para SEIS provinieron del IPGP; el Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) en Alemania; el Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zurich) en Suiza; el Imperial College London y Oxford University en el Reino Unido; y el JPL. El DLR proporcionó el instrumento Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), con contribuciones significativas del Centro de investigación espacial (CBK) de la Academia de Ciencias de Polonia y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB) de España proporcionó los sensores de temperatura y viento.
La alineación de la Tierra y la Luna, junto con varios criterios del rendimiento del cohete y la nave espacial, determinará cuándo puede lanzarse la misión Artemis I en el cohete del Space Launch System (SLS) con la nave espacial Orión, sin tripulación a bordo.
Para determinar las posibles fechas de lanzamiento, los ingenieros han identificado las limitaciones clave necesarias para poder desarrollar la misión y mantener segura a la nave espacial. Los períodos de lanzamiento resultantes son los días o semanas en los que la nave espacial y el cohete pueden cumplir los objetivos de la misión. Estos períodos de lanzamiento explican la compleja mecánica orbital involucrada en el lanzamiento a una trayectoria precisa hacia la Luna, mientras la Tierra gira sobre su eje y la Luna gira alrededor de la Tierra cada mes, en su ciclo lunar. Esto da como resultado un patrón de, aproximadamente, dos semanas de oportunidades de lanzamiento, seguidas de dos semanas sin esa opción.
Hay cuatro parámetros principales que dictan la disponibilidad de lanzamiento dentro de estos períodos. Estas limitaciones clave son exclusivas de la misión Artemis I. La futura disponibilidad de los siguientes lanzamientos se determinarán en función de las capacidades y trayectorias concretas de cada misión:
El día del lanzamiento se debe tener en cuenta la posición de la Luna respecto a su ciclo lunar para que la etapa superior del cohete SLS pueda cronometrar la propulsión translunar con suficiente rendimiento para interceptar la “rampa de acceso” a la órbita retrógrada distante lunar. La Exploration Upper Stage en las futuras configuraciones de los cohetes, brindará oportunidades diarias o casi diarias de lanzamiento a la Luna, según la órbita deseada.
La trayectoria resultante para cualquier día debe garantizar que Orión no esté en la oscuridad durante más de 90 minutos seguidos para que las alas de los paneles solares puedan recibir y convertir la luz solar en electricidad, y así la nave espacial pueda mantener un rango de temperatura óptimo. Los planificadores de la misión eliminan las posibles fechas de lanzamiento que mantendrían a Orión en prolongados eclipses durante el vuelo. Esta restricción requiere tener en cuenta la ubicación de la Tierra, la Luna y el Sol a lo largo de la trayectoria de la misión, así como información acerca del estado de carga de la batería de la nave espacial Orión, antes de experimentar un eclipse.
La fecha de lanzamiento debe respaldar una trayectoria que permita la técnica de entrada saltada durante el regreso de Orión a la Tierra. La técnica de entrada saltada es una maniobra en la que la nave espacial se sumerge en la parte superior de la atmósfera de la Tierra, y usa esa parte de la atmósfera, junto con el ascenso de la cápsula, para reducir la velocidad e impulsarse fuera de la atmósfera simultáneamente, para volver a entrar para el descenso final y el amerizaje. Esta técnica permite a los ingenieros identificar la ubicación del amerizaje de Orión y, en futuras misiones, ayudará a reducir las cargas aerodinámicas que experimentarán los astronautas dentro de la nave espacial, además de mantener las cargas estructurales de la nave espacial dentro de los límites de diseño.
La fecha de lanzamiento debe contemplar la disponibilidad de luz diurna en el Océano Pacífico para ayudar al personal de recuperación en el amerizaje de Orión.
Los períodos que se muestran a continuación indican la disponibilidad de fechas para el lanzamiento hasta finales de 2022. Los planificadores de misiones afinan los períodos según se va actualizando el análisis, aproximadamente dos meses antes de que comiencen y, por ello, están sujetos a cambios.
26 de julio – 10 de agosto:
13 oportunidades de lanzamiento, excepto los días 1, 2 y 6 de agosto.
23 de agosto – 6 de septiembre (preliminar):
12 oportunidades de lanzamiento, excepto los días 30 y 31 de agosto, y el 1 de septiembre.
20 de septiembre – 4 de octubre (preliminar):
14 oportunidades de lanzamiento, excepto el 29 de septiembre.
17 de octubre – 31 de octubre (preliminar):
11 oportunidades de lanzamiento, excepto los días 24, 25, 26 y 28 de octubre.
12 de noviembre – 27 de noviembre (preliminar):
12 oportunidades de lanzamiento, excepto los días 20, 21 y 26 de noviembre.
9 de diciembre – 23 de diciembre (preliminar):
11 oportunidades de lanzamiento, excepto los días 10, 14, 18 y 23 de diciembre.
El calendario también designa si un lanzamiento en una fecha en particular tendrá una duración más corta, entre 26 y 28 días, o más larga, entre 38 y 42 días. La duración de la misión varía si se realiza media vuelta o una vuelta y media alrededor de la Luna en la órbita retrógrada distante antes de regresar a la Tierra, y aumenta la cantidad de días en los que la misión se puede lanzar y cumplir con las restricciones.
Las oportunidades de lanzamiento, además de estar basadas en la mecánica orbital y los requisitos de rendimiento, también dependen de la infraestructura del Kennedy Space Center de la NASA, en Florida. Debido a su gran tamaño, los tanques esféricos en la plataforma de lanzamiento utilizados para almacenar el propulsor criogénico, solo pueden suministrar un número limitado de intentos de lanzamiento en función del tipo de propulsor. El oxígeno líquido y el hidrógeno líquido se cargan en la etapa central y la etapa superior del cohete el día del lanzamiento. Si posteriormente se cancela el lanzamiento, hay un mínimo de 48 horas hasta que se pueda realizar un segundo intento de lanzamiento. Después hay un mínimo de 72 horas antes de que se pueda hacer un tercer intento, debido a la necesidad de reabastecer la esfera de almacenamiento criogénico con más propulsor de fuentes cercanas. En una semana determinada, no pueden ocurrir más de tres intentos de lanzamiento.
Mientras la NASA se prepara para el regreso a largo plazo de la humanidad a la superficie lunar a través de las misiones Artemis, la agencia presenta conceptos novedosos, respaldados por la ciencia y décadas de experiencia en vuelos espaciales tripulados, para abrir nuevos caminos en la Luna y sus alrededores.
El Gateway es una pequeña estación operada por personas que orbitará la Luna. Está especialmente diseñado para permitir la exploración del espacio profundo con el potencial de mantener una presencia a largo plazo en el espacio y realizar investigaciones en un entorno de espacio profundo. Proporcionará un hábitat humano, múltiples puertos de acoplamiento para una variedad de naves espaciales (incluida Orión), y la capacidad de albergar experimentos para estudiar el clima espacial. Del mismo modo, la exclusiva órbita de halo casi rectilínea de Gateway, o NRHO, se eligió específicamente para ayudar a garantizar el éxito de las futuras misiones de Artemis.
No hay escasez de opciones sobre cómo una nave espacial podría orbitar la Luna, pero hay dos en particular: la órbita lunar baja y la órbita retrógrada distante, que son útiles para comprender por qué NRHO es la opción adecuada para el Gateway.
Una nave espacial en órbita lunar baja sigue una trayectoria circular o elíptica muy cerca de la superficie lunar, completando una órbita cada dos horas. El tránsito entre Gateway y la superficie lunar sería bastante simple en una órbita lunar baja dada su proximidad, pero debido a la gravedad de la Luna, se requiere más propulsor para mantener la órbita. Por lo tanto, la órbita lunar baja no es muy eficiente para una presencia planificada a largo plazo de, al menos, 15 años del Gateway alrededor de la Luna.
Por otro lado, una órbita retrógrada distante proporciona una órbita grande, circular y estable (o más eficiente en cuanto a energía) que giraría alrededor de la Luna cada dos semanas. Sin embargo, lo que Gateway ganaría en una órbita estable, lo perdería en un fácil acceso a la Luna: la órbita distante haría más difícil llegar a la superficie lunar.
Una tercera opción, la NRHO, es perfecta para Gateway, ya que combina las ventajas de la órbita lunar baja (acceso a la superficie) con los beneficios de la órbita retrógrada distante (eficiencia energética). La NRHO es una órbita de una semana que se equilibra entre la gravedad de la Tierra y la de la Luna. Esta órbita acercará periódicamente al Gateway lo suficiente a la superficie lunar para proporcionar un acceso sencillo al Polo Sur de la Luna, donde los astronautas probarán las capacidades para vivir en otros cuerpos planetarios, incluido Marte. La NRHO también puede proporcionar a los astronautas y sus naves espaciales acceso a otros lugares de aterrizaje alrededor de la Luna, además del Polo Sur.
Los beneficios de la NRHO no terminan con el acceso a la superficie y la eficiencia energética. La NRHO permitirá que los científicos aprovechen el entorno del espacio profundo para una nueva era de experimentos relacionados con la radiación, que aportarán mayor conocimiento de los posibles impactos del clima espacial en las personas y en los instrumentos. La NRHO también le proporcionará al Gateway una línea de visión continua, o “vista”, de la Tierra, lo que se traduce en una comunicación ininterrumpida entre la Tierra y la Luna.
La NASA está en proceso de lanzar el Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment, o misión CAPSTONE, que consta de un satélite cúbico de 24 kilogramos, para recopilar datos sobre las características de la NRHO, antes del esperando lanzamiento de la Gateway a finales de 2024.
Infografía que muestra la NRHO, la exclusiva órbita de halo casi rectilínea del Gateway.
Un trío de telescopios de la NASA, junto con otros ubicados en la superficie de la Tierra, está proporcionando información a los astrónomos sobre el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, capturado en la última imagen del Event Horizon Telescope (EHT).
El Observatorio de rayos X Chandra, el Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) y el Observatorio Swift de Neil Gehrels (Swift), observan en rayos X desde sus posiciones en la órbita terrestre. Los rayos X atraviesan gran parte del gas y el polvo que bloquea la vista óptica del centro de la galaxia, que se encuentra a unos 27.000 años luz de la Tierra.
La nueva imagen del EHT (Event Horizon Telescope) del agujero negro central de la Vía Láctea, conocido como Sagittarius A* (abreviado como Sgr A*), muestra el área cercana al “horizonte de sucesos”, el límite de un agujero negro donde nada puede escapar. La imagen se basa en los datos obtenidos en abril de 2017. Las observaciones simultáneas con Chandra, Swift y NuSTAR revelan lo que sucede más allá, donde las fuerzas gravitatorias de Sgr A* inetrvienen en el entorno.
El panel principal de este gráfico contiene datos de rayos X de Chandra (azul) que representan el gas caliente que fue expulsado de las estrellas masivas cercanas al agujero negro. Dos imágenes de luz infrarroja en diferentes longitudes de onda del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, muestran estrellas (naranja) y gas frío (púrpura). Estas imágenes tienen siete años luz de diámetro a la distancia de Sgr A*. Un extracto muestra la nueva imagen del EHT, que tiene solo alrededor de 1,8 x 10-5 años luz de ancho (0,000018 años luz, o alrededor de 10 minutos luz).
Junto con los datos de rayos X de Chandra, NuSTAR y Swift, los científicos del programa del 2017 con el EHT, también obtuvieron datos de radio de la red de East Asian Very Long-Baseline Interferometer (VLBI) y la formación global VLBI de 3 milímetros, y también datos infrarrojos del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, en Chile.
Los científicos de esta gran colaboración internacional compararon los datos del EHT, las misiones de alta energía de la NASA y otros telescopios con modelos informáticos de última generación, que consideran factores como la teoría general de la relatividad de Einstein, los efectos de los campos magnéticos y las predicciones de cuánta radiación debería generar el material alrededor del agujero negro en diferentes longitudes de onda. Una visualización de uno de estos modelos informáticos está disponible en este vídeo, que muestra el material girando, cayendo hacia el agujero negro y siendo expulsado del mismo.
Los investigadores también lograron captar dos destellos de rayos X, o estallidos, de Sgr A* durante las observaciones del EHT, uno débil visto con Chandra y Swift, y uno moderadamente brillante visto con Chandra y NuSTAR. Los cambios en el brillo de rayos X de Sgr A* con el tiempo, vistos con estos tres telescopios de rayos X, se muestran en un gráfico separado, con los dos destellos resaltados en regiones ligeramente sombreadas. Los destellos de rayos X con una intensidad similar a la más brillante se observan regularmente con Chandra, pero esta es la primera vez que el EHT observa simultáneamente a Sgr A*, lo que ofrece una oportunidad extraordinaria para identificar el mecanismo responsable. El modelo informático muestra ráfagas en rojo en el disco de material alrededor de Sgr A*, lo que representa un gas más caliente que es el responsable de las erupciones de rayos X.
La intensidad y la variabilidad observadas con el EHT y otras dos instalaciones de radio, también visibles en el gráfico, aumentan en las pocas horas inmediatamente posteriores al destello de rayos X más brillante, un fenómeno que no se vio en las observaciones de radio unos días antes. El análisis de los datos del EHT inmediatamente después de la llamarada, y su interpretación, no se han incluido en el nuevo conjunto de documentos, pero se publicará en el futuro.
Los resultados del equipo del EHT se publicarán hoy en una edición especial de The Astrophysical Journal Letters. Los resultados de longitudes de onda múltiples se describen principalmente en los artículos II y V.
El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.
La galaxia espiral IC 342, también conocida como Caldwell 5, se encuentra a unos 11 millones de años luz de la Tierra. Esta brillante vista frontal del centro de la galaxia muestra aros de polvo entrelazados en brazos espectaculares que envuelven un núcleo brillante de gas caliente y estrellas. Este núcleo es un tipo específico de región llamada núcleo H II, un área de hidrógeno atómico que se ha ionizado. Tales regiones son energéticos lugares de nacimiento de estrellas donde se pueden formar miles de ellas en un par de millones de años. Cada joven estrella azul, extremadamente caliente, emite luz ultravioleta, ionizando aún más el hidrógeno circundante.
Esta galaxia no destaca en el cielo, a pesar de su magnitud relativamente brillante de 8,4. Aparece cerca del ecuador del disco nacarado de la Vía Láctea, que está repleto de gas cósmico espeso, polvo oscuro y estrellas brillantes que oscurecen nuestra vista. Esto le ha valido a Caldwell 5 el apodo de Hidden Galaxy (o Galaxia Oculta).
Si no estuviera oscurecida por tanta materia interestelar, la Galaxia Oculta sería una de las galaxias más brillantes de nuestro cielo. Es una galaxia relativamente cercana que tiene, aproximadamente, 50.000 años luz de diámetro y miles de millones de años.
