25 de marzo de 2019

Gateway - Misión a la Luna - II

EXPLORE MOON to MARS

Gateway (la puerta de enlace) Luna – Marte
Como se refleja en la Campaña de Exploración de la NASA, el siguiente paso en el vuelo espacial humano es el establecimiento en el espacio Cislunar a través de las operaciones y el despliegue de una Pasarela liderada por los EE. UU., junto con el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) y la nave Orión. 

El Gateway es fundamental para avanzar y sostener los objetivos de exploración del espacio humano, y es el único punto de paso para operaciones cislunares humanas, acceso a la superficie lunar y misiones a Marte. 

El Deep Space Gateway (Portal de Espacio Profundo) va a ser una estación espacial cislunar que estará habitada por humanos, planeada por los mismos socios que la ISS, esto es, ESA, NASA, Roscosmos, JAXA y CSA, cuya construcción está prevista para la década de 2020. Será utilizada como punto intermedio para el previsto Transporte en Espacio Profundo.​ También está siendo tema de estudio por las asociaciones internacionales para ser utilizado como punto de partida para misiones tanto tripuladas como no tripuladas en la superficie lunar.

La plataforma constará de al menos un elemento de potencia y propulsión y capacidades de habitabilidad, logística y aire. 

El elemento de potencia y propulsión será el componente inicial, y su objetivo es lanzarlo en 2022. Usando una propulsión eléctrica solar avanzada de alta potencia, el elemento mantendrá la posición de la Puerta de enlace y puede mover la Puerta de enlace entre las órbitas lunares durante su vida útil para maximizar el estudio científico y las operaciones de exploración. Como parte del trabajo de asociación público-privada de la agencia bajo Next Space Technologies for Exploration Partnerships, o NextSTEP, cinco compañías están completando estudios de cuatro meses sobre formas asequibles para desarrollar el elemento de poder y propulsión. 

El elemento de potencia y propulsión también proporcionará comunicaciones de alta velocidad y confiables para la Puerta de enlace, incluidos los enlaces ascendentes y los enlaces descendentes espacio-tierra y lunar-espacio, enlaces cruzados de nave espacial a nave espacial, y soporte para comunicaciones en paseos espaciales. Finalmente, también puede acomodar una demostración de comunicaciones ópticas, usando láseres para transferir paquetes de datos grandes a velocidades más rápidas que los sistemas de radiofrecuencia tradicionales.

El lanzamiento de las capacidades habitacionales será en 2024 mejorando aún más el estudio científico, la exploración y el uso de socios (comerciales e internacionales). La colaboración de NextSTEP informará sobre las capacidades de alojamiento de Gateway, y también por los estudios con los socios de la Estación Espacial Internacional. Con esta capacidad, la tripulación a bordo del Gateway podría vivir y trabajar en el espacio profundo de hasta 30 a 60 días a la vez.

La tripulación también participará en una variedad de actividades comerciales y de exploración del espacio profundo en las cercanías de la Luna, incluidas las posibles misiones a la superficie lunar. La NASA también quiere aprovechar la Puerta de enlace para investigaciones científicas cerca de la misma y en la Luna misma. 

La NASA también planea lanzar al menos un módulo de logística al Gateway, que permitirá el suministro de suministros de carga, investigaciones científicas adicionales y demostraciones de tecnología y uso comercial.

Basándose en los intereses y capacidades de la industria y los socios internacionales, la NASA desarrollará misiones robóticas progresivamente complejas a la superficie de la Luna con objetivos científicos y de exploración antes de un retorno humano. Las misiones y asociaciones de exploración de la NASA también apoyarán las misiones que llevarán a los humanos más lejos que nunca en el sistema solar.

El cohete Space Launch System (SLS) de la NASA y la nave espacial Orion son la columna vertebral del futuro de la agencia en el espacio profundo. El impulso continúa hacia el primer lanzamiento integrado del sistema alrededor de la Luna en el año 2020 y una misión con tripulación para el año 2023.

En septiembre de 2018 la NASA ha completado la prueba final para calificar el sistema de paracaídas de Orion para vuelos con astronautas, marcando un hito importante en el camino para enviar humanos en misiones a la Luna y más allá.

En el transcurso de ocho pruebas en Yuma Proving Ground en Arizona, los ingenieros han evaluado el rendimiento del sistema de paracaídas de Orion durante las secuencias de aterrizaje normales, así como varios escenarios de fallas y una variedad de posibles condiciones aerodinámicas para asegurar que los astronautas puedan regresar de forma segura desde las profundidades misiones espaciales.






La evaluación fue la prueba final para calificar el sistema de paracaídas de Orion para vuelos con astronautas.


El sistema tiene 11 paracaídas , una serie de morteros tipo cañón, cortadores de pernos pirotécnicos y más de 30 millas de líneas de Kevlar que unen la parte superior de la nave espacial a los 36,000 pies cuadrados de material de dosel paracaídas. En aproximadamente 10 minutos de descenso a través de la atmósfera de la Tierra, todo debe desplegarse en una secuencia precisa para desacelerar a Orion y su tripulación de aproximadamente 300 mph a una velocidad relativamente suave de 20 mph para la caída en el Océano Pacífico.

 La NASA prueba las herramientas que los astronautas usarán para explorar mundos distantes.
Cuando los astronautas vuelvan a aterrizar en la superficie de otro mundo, sus recursos limitados permitirán un corto espacio de tiempo cada día para explorar su nuevo entorno. Los instrumentos diseñados para revelar rápidamente la química y la forma del terreno les ayudarán a comprender los entornos que los rodean y cómo cambian con el tiempo.

Para proteger las preciosas horas disponibles para investigaciones científicas extraterrestres, un equipo del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, el Equipo de Campo de Instrumentos Goddard (GIFT) está probando y perfeccionando las herramientas de análisis químico y topografía que ayudarán al futuro humano exploradores de lugares como la Luna y Marte.

Muchas de las tecnologías que Young y su equipo desarrollan se basan en las que ya han equipado orbitadores robóticos y exploradores que olfatean el cosmos. El rover Curiosity de la NASA , por ejemplo, que actualmente atraviesa Gale Crater en Marte, estudia la composición del suelo con la ayuda de espectrómetros o herramientas que identifican de qué están hechas las rocas al medir cómo interactúan sus elementos químicos con la radiación electromagnética. También en la Tierra, los instrumentos que revelan la composición química de los objetos son ampliamente utilizados en campos como restauración de arte, arqueología y geología.

Aunque las tecnologías que impulsan estas herramientas ya existen, el objetivo de la NASA es hacer que los instrumentos sean lo suficientemente pequeños y eficientes para ayudar a los robots y, un día, a los astronautas a analizar en el lugar la composición de la superficie de planetas, lunas y asteroides. Esto permitirá ajustes rápidos a los planes de exploración, dijo Young, y decisiones bien informadas sobre qué pocos exploradores de muestras preciosas pueden permitirse regresar a la Tierra en una nave espacial de tamaño limitado.

La NASA presenta una campaña sostenible para regresar a la Luna y a Marte.
(Septiembre 2018)
La Campaña Nacional de Exploración Espacial convoca misiones de exploración humana y robótica para expandir las fronteras de la experiencia humana y el descubrimiento científico de los fenómenos naturales de la Tierra, otros mundos y el cosmos.

La Campaña de Exploración tiene cinco objetivos estratégicos:
1.         Transición de las actividades de vuelos espaciales humanos de los Estados Unidos en órbita terrestre baja a operaciones comerciales que respaldan a la NASA y las necesidades de un mercado emergente del sector privado.
2.         Dirigir el emplazamiento de capacidades que soporten las operaciones de la superficie lunar y facilitar las misiones más allá del espacio cislunar.
3.         Fomentar el descubrimiento científico y la caracterización de los recursos lunares a través de una serie de misiones robóticas.
4.         Regrese a los astronautas estadounidenses a la superficie de la Luna para una campaña sostenida de exploración y uso.
5.         Demostrar las capacidades requeridas para misiones humanas a Marte y otros destinos.




La Campaña de Exploración de la NASA incluye un liderazgo activo en la órbita terrestre baja, en órbita alrededor de la Luna y en su superficie, y en destinos mucho más allá, incluido Marte. Créditos: NASA.


Actividades de la órbita terrestre baja de transición.
La NASA tiene la intención de pasar del modelo actual de actividades espaciales humanas en órbita baja a un modelo en el que el gobierno es solo un cliente para servicios comerciales.

Basándose en las aportaciones de socios actuales, comerciales y otros interesados, la NASA dará forma al plan para la transición de actividades en órbita baja desde la financiación directa del gobierno a servicios comerciales y asociaciones, con plataformas comerciales nuevas e independientes o un modelo operativo que no sea de la NASA para alguna forma o elementos de la Estación Espacial Internacional para el año 2025. Además, la NASA ampliará las asociaciones público-privadas para desarrollar y demostrar tecnologías y capacidades que permitan nuevos productos y servicios espaciales comerciales.

La Estación Espacial Internacional continuará sirviendo como una plataforma central de vuelos espaciales de larga duración para al menos 2024, que representará casi 25 años de ocupación humana continua y cooperación internacional exitosa en el espacio.

La NASA aprovecha la estación espacial para aprender cómo mantener a las tripulaciones sanas y productivas en misiones espaciales profundas, y como banco de pruebas para desarrollar tecnologías que respalden esas misiones. Es un campo de pruebas experimentales que permite el descubrimiento y desarrollo de robótica avanzada, comunicaciones, medicina, agricultura y ciencia ambiental.

La estación espacial también puede ayudar a permitir la transición a actividades comerciales en órbita terrestre baja. Recientemente, la NASA otorgó 12 contratos a la industria para investigar la mejor manera de utilizar la estación espacial para involucrar a la industria comercial de los EE. UU. Para que asuma un papel de liderazgo en la órbita terrestre baja. La cartera de estudios seleccionados incluirá conceptos específicos de la industria que detallarán los planes de negocios y la viabilidad de las plataformas habitables, utilizando la estación espacial o estructuras de vuelo libre separadas.

A la Luna
La Luna es una parte fundamental del pasado y el futuro de la Tierra, un continente fuera del mundo que puede contener valiosos recursos para apoyar la actividad espacial y tesoros científicos que pueden decirnos más sobre nuestro propio planeta. Aunque los estadounidenses caminaron por primera vez en su superficie hace casi 50 años, nuestros exploradores dejaron huellas en solo seis sitios, durante un total de 16 días en la superficie. La próxima ola de exploración lunar será fundamentalmente diferente.

En Marte
El primer aterrizaje humano en Marte, audaz en su complejidad, será un logro recordado con admiración en el futuro de la humanidad. Los componentes clave de la Campaña de Exploración ya están en marcha e incluyen vuelos espaciales tripulados de larga duración en la estación espacial, desarrollo de sistemas avanzados de soporte vital y continuar liderando y avanzando en el mundo en misiones científicas en el espacio profundo.

En general, la Campaña de Exploración se centra en un enfoque transformador que incluye el desarrollo de tecnologías y sistemas que permiten una serie de misiones lunares humanas y robóticas que son extensibles a Marte.

El módulo de servicio construido en Europa llega a los Estados Unidos para la primera misión Orion Moon.
(Noviembre 2018)
El módulo de servicio europeo para la nave espacial Orion de la NASA se carga en un avión Antonov en Bremen, Alemania, el 5 de noviembre de 2018, para el transporte al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. Por primera vez, la NASA usará un sistema construido en Europa como un elemento crítico para impulsar una nave estadounidense, extendiendo la cooperación internacional de la Estación Espacial Internacional al espacio profundo. Créditos: NASA / Rad Sinyak.

El módulo de servicio es parte integral de las misiones humanas a la Luna y Marte. Después de que Orion se lance sobre el cohete Space Launch System , el módulo de servicio será responsable de las maniobras en el espacio durante toda la misión, incluidas las correcciones del curso. El módulo de servicio también proporcionará las poderosas quemaduras para insertar Orion en la órbita lunar y nuevamente para salir de la órbita lunar y regresar a la Tierra. Es proporcionado por la ESA (Agencia Espacial Europea) y construido por el contratista principal de la ESA, Airbus de Bremen, Alemania. El contratista principal de la NASA para Orion, Lockheed Martin, construyó el módulo de la tripulación y otros elementos de la nave espacial.

El módulo de servicio construido en Europa reúne nueva tecnología y materiales ligeros a la vez que aprovecha el hardware comprobado por los vuelos espaciales. Está compuesto por más de 20,000 componentes, incluidas cuatro alas de matriz solar que proporcionan suficiente electricidad para alimentar dos casas de tres habitaciones, así como un motor de sistema de maniobra orbital además de un motor recientemente restaurado utilizado previamente para el control en órbita por el transbordador espacial . A partir de la Misión 2 de Exploración, el módulo también proporcionará oxigeno y agua para los astronautas que vuelan dentro de Orion, que llevará a las personas a destinos más lejanos de lo que nadie ha viajado antes y los devolverá a la Tierra de manera segura.

La NASA está liderando los siguientes pasos para establecer una presencia humana permanente en la Luna:  La primera de una serie de misiones cada vez más complejas, Exploration Mission-1 es una prueba de vuelo de una nave espacial Orion no tripulada y un cohete SLS que se lanzará desde el puerto espacial modernizado de la NASA en Kennedy. La misión enviará a Orion 40,000 millas más allá de la Luna y regresará, y allanará el camino para futuras misiones con astronautas. Juntos, la NASA y sus socios construirán la infraestructura necesaria para explorar la Luna durante las próximas décadas, mientras sientan las bases para futuras misiones a Marte.



Fuente.
NASA/JPL
NASA / Rad Sinyak.


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