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Gateway (la puerta de enlace) Luna –
Marte
Preguntas y respuestas sobre la nueva nave espacial de
la NASA.
1. ¿La NASA realmente está construyendo una nave
espacial?
La NASA sí está trabajando con sus socios
para diseñar y desarrollar una pequeña nave espacial que orbitará la Luna
llamada Gateway. Esta nave espacial será
un hogar y una oficina temporal para los astronautas, a unos cinco días y
250,000 millas de distancia de la Tierra.
La puerta de enlace tendrá
salas de estar, laboratorios para la ciencia y la investigación, puertos de
atraque (como puertas) para visitar naves espaciales, y más. Proporcionará a la
NASA y sus socios acceso a más de la superficie lunar que nunca antes, apoyando
misiones tanto humanas como robóticas.
El Gateway será base de
operaciones para las expediciones de astronautas en la Luna y las futuras
misiones humanas a Marte. Incluso antes de nuestro primer viaje a Marte, los
astronautas usarán la Puerta de enlace para entrenarse para la vida lejos de la
Tierra, y la usaremos para practicar el movimiento de una nave espacial en
diferentes órbitas en el espacio profundo.
2. Entonces, ¿es una nueva estación espacial,
alrededor de la Luna?
Los astronautas visitarán el Gateway al
menos una vez al año, pero no se quedarán todo el año como tripulantes a bordo
de la Estación Espacial Internacional .
La puerta de enlace es pequeña, su interior es aproximadamente del tamaño de un
estudio (mientras que la estación espacial es más grande que una casa de seis
habitaciones). Una vez atracados, los astronautas pueden vivir y trabajar a
bordo de la nave espacial durante hasta tres meses a la vez, realizar
experimentos científicos y realizar viajes a la superficie de la Luna. Incluso
sin la presencia de la tripulación, la robótica y las computadoras de
vanguardia realizarán experimentos dentro y fuera de la nave espacial,
devolviendo automáticamente los datos a la Tierra.
3. Pero ¿por qué la puerta de enlace? ¿Por qué no ir
directamente a la luna?
Queremos que Gateway sea un lugar nuevo
para la exploración humana y con la mejor ciencia y tecnología del mundo. En el
Congreso Internacional de Astronáutica en octubre de 2018 en Bremen, Alemania,
la NASA recibió una respuesta abrumadoramente positiva de la comunidad espacial
internacional de que la nave espacial es importante para expandir la presencia
humana más profundamente en el sistema solar, incluso a la Luna y Marte.
La NASA está buscando
opciones para que los astronautas viajen entre la Puerta de enlace y la Luna en
lanzaderas reutilizables. Al igual que un aeropuerto aquí, las naves espaciales
con destino a la superficie lunar o Marte pueden usar la Puerta de enlace para
repostar o reemplazar partes, y reabastecer cosas como alimentos y oxígeno sin
tener que ir a casa primero. Para las expediciones de la tripulación a Gateway
durante meses, esto podría permitir múltiples viajes a la superficie lunar y la
exploración de nuevos lugares a través de la Luna.
Aunque la configuración no es definitiva, esta infografía
muestra la alineación actual de partes que comprenden el Gateway. Los módulos
que se muestran en azul son contribuciones de los Estados Unidos; Los módulos
que se muestran en púrpura son componentes internacionales propuestos; y los
módulos en amarillo son estadounidenses e internacionales, o aún no se han
determinado. Créditos: NASA
4. Bien, entonces, ¿cómo se construye una nave
espacial en el espacio profundo?
La NASA planea construir el Gateway con
solo cinco o seis lanzamientos de cohetes (en comparación con los 34
lanzamientos necesarios para construir la estación espacial). El poderoso Sistema de Lanzamiento Espacial y
Orion son clave para el ensamblaje y las operaciones en general, y nos
estamos asociando con compañías estadounidenses y agencias espaciales
internacionales para construirlo dentro de la próxima década.
Enviaremos grandes partes
de la puerta de enlace en varios cohetes para el ensamblaje automático en el
espacio. Algunas partes pueden enviarse en cohetes privados, pero el cohete SLS
de la NASA entregará la mayoría. Orion los empujará a cientos de miles de
millas a Gateway.
La NASA trabajará con
compañías de EE. UU. Para construir una pequeña área de vivienda y de trabajo
para el módulo Gateway llamado módulo de alojamiento. La adición aprovechará
años de investigación y demostraciones en virtud de las próximas tecnologías de espacio para las
asociaciones de exploración.
También se están llevando
a cabo conversaciones con socios
internacionales para proporcionar
espacio de vida ampliado, robótica avanzada, transporte y capacidades
científicas.
También estamos trabajando
con expertos de todo el mundo para desarrollar
estándares que permitirán a
cualquier persona crear un experimento o piezas de una nave espacial que
funcionarán sin problemas a bordo del avanzado puesto de avanzada lunar.
Más recientemente, la
agencia inició discusiones sobre cómo
enviar suministros a Gateway, y está buscando aportes de compañías
estadounidenses para entregar carga, equipo y otros bienes como alimentos a la
nave espacial en órbita.
5. ¿Qué tipo de investigación será posible con el
Gateway?
Hablando con científicos e ingenieros, la
NASA cree que la Puerta de enlace será la clave para una nueva era de
exploración lunar, tanto en órbita como en la superficie de la Luna. Una de las
cosas más únicas de la Puerta de enlace es que la NASA puede moverla a otras
órbitas alrededor de la Luna para hacer más ciencia en nuevas ubicaciones.
La agencia quiere usar el
Gateway como una plataforma científica para mirar hacia atrás en la Tierra,
observar el Sol y obtener vistas sin obstáculos del vasto universo. Al estudiar
la geología de la Tierra, la Luna y Marte, los tres cuerpos planetarios que más
conocemos, y las formas en que son similares y diferentes entre sí, podemos
aprender cosas importantes sobre cómo se forman los planetas y los sistemas
planetarios.
6. Todo esto suena bien, pero ¿cuándo estará listo el
Gateway?
¡La NASA ya ha comenzado a trabajar en el
Gateway! La primera parte importante proporcionará energía y propulsión a la nave espacial, y está diseñada para ser
lanzada en un cohete privado en 2022.
Después de que alcance su
órbita y pruebe su potencia y comunicaciones, la NASA lanzará a cuatro
astronautas en una misión SLS y Orion llevando dos nuevas secciones que
agregarán un pequeño espacio vital y capacidades iniciales de ciencia y
operativas.
Cada año después de eso,
los astronautas viajarán a la Puerta de enlace con nuevas partes hasta que esté
completamente ensamblado, actualmente destinado para 2026.
El poderoso Space Launch System Rocket llevará a Orion
y su tripulación, además de grandes partes de la Puerta de enlace a la órbita
lunar. Créditos: NASA.
La NASA selecciona experimentos para posibles vuelos
lunares en 2019. (21 de febrero de 2019).
La NASA ha seleccionado 12
cargas útiles de demostración científica y tecnología para volar a la Luna a
fines de este año, dependiendo de la disponibilidad de vehículos comerciales.
Estas selecciones representan un paso temprano hacia el estudio científico a
largo plazo de la agencia y la exploración humana de la Luna y, más tarde, de
Marte.
"La Luna tiene un
valor científico único y el potencial de producir recursos, como el agua y el
oxígeno", dijo el Administrador de la NASA Jim Bridenstine. "Su
proximidad a la Tierra lo hace especialmente valioso como terreno de pruebas
para la exploración espacial más profunda".
La Dirección de Misiones
Científicas de la NASA (SMD, por sus siglas en inglés) inició la solicitud de
propuestas que llevan a estas selecciones como el primer paso para lograr una
variedad de objetivos científicos y tecnológicos que podrían cumplirse enviando
regularmente instrumentos, experimentos y otras cargas útiles pequeñas a la
Luna.
"Este anuncio de
selección de carga útil es el siguiente paso emocionante en nuestro camino para
regresar a la superficie de la Luna", dijo Steve Clarke, administrador
adjunto asociado de SMD para Exploración en la sede de la NASA en Washington.
"La carga útil seleccionada, junto con las que se otorgarán a través del
instrumento de Lunar Surface Instrument and Technology Payloads, comenzará a
construir una línea saludable de investigaciones científicas y de carga de
desarrollo de tecnología que podemos volar a la superficie lunar utilizando los
servicios de entrega de aterrizaje comercial de EE. UU.
La carga útil seleccionada
incluye una variedad de instrumentos científicos.
• El espectrómetro de transferencia de energía lineal medirá el
entorno de radiación de la superficie lunar.
• Se han seleccionado tres instrumentos de prospección de
recursos para volar:
o El sistema de espectrómetro volátil de infrarrojo cercano es un
espectrómetro de imágenes que medirá la composición de la superficie.
o El sistema de espectrómetro de neutrones y las mediciones
avanzadas de neutrones en la superficie lunar son espectrómetros de neutrones
que medirán la abundancia de hidrógeno.
• El espectrómetro de masas Ion-Trap para los volátiles de la
superficie lunar es un espectrómetro de masas que mide los contenidos volátiles
en la superficie y en la exosfera lunar.
• Un magnetómetro medirá la superficie del campo magnético.
• Las observaciones de radio de baja frecuencia del
instrumento Near Side Lunar Surface, un instrumento radiofónico,
medirán la densidad de la vaina fotoelectrónica cerca de la superficie.
• Tres instrumentos adquirirán información crítica durante la entrada, el
descenso y el aterrizaje en la superficie lunar, lo que informará el
diseño de los módulos de aterrizaje futuros, incluido el próximo módulo de
aterrizaje lunar humano.
• Las cámaras estéreo para estudios de superficie de pluma lunar
mostrarán la interacción entre la pluma del motor del módulo de aterrizaje
cuando toque la superficie lunar.
• La carga útil de Alteraciones de la superficie y de la exosfera
por parte de los terratenientes controlará cómo afecta el aterrizaje a la
exosfera lunar.
• El Lidar Doppler de navegación para velocidades precisas y
sensores de rango hará una medición precisa de la velocidad y el alcance
durante el descenso que ayudará a desarrollar capacidades de aterrizaje de
precisión para futuros lanzadores.
También hay dos
demostraciones de tecnología seleccionadas para volar.
• La plataforma de demostración de células solares para habilitar
la energía de la superficie lunar a largo plazo mostrará arrays solares
avanzados para una mayor duración de la misión.
• El Demostrador de Navegación del Nodo 1 Lunar demostrará una
baliza de navegación para ayudar con la geolocalización de naves espaciales y
lanzaderas en órbita lunar.
La NASA asegura la primera asociación internacional
para la misión Lunar Gateway. 28 de
febrero 2019.
En esta ilustración, la nave espacial Orion de la NASA se acerca a la Pasarela en órbita lunar. Créditos: NASA.
"La NASA está
encantada de que Canadá sea el primer socio internacional para el puesto de
avanzada lunar Gateway. La exploración espacial está en el ADN de Canadá. En
1962, Canadá se convirtió en la tercera nación en lanzar un satélite en órbita
con Alouette 1.
La Junta de coordinación
multilateral (MCB), que supervisa la gestión de La Estación Espacial Internacional (ISS), se
reunió el 5 de marzo 2019, y reconocieron en el reciente 20 º aniversario del
lanzamiento del primer módulo de la primera estación espacial internacional el
éxito de la asociación ISS. Este equipo internacional no solo ha construido la
estación espacial y se ha enfrentado a los desafíos de su operación dinámica
del día a día, sino que, lo que es más importante, ha brindado beneficios
tangibles a la humanidad.
Los resultados importantes
de la ISS incluyen tanto el nuevo conocimiento científico como la innovación
técnica. Estos avances abordan el desarrollo sostenible aquí en la Tierra y
ayudan a los preparativos para extender la presencia humana en nuestro Sistema
Solar. El MCB destacó el hecho de que más de 100 países han utilizado la
estación espacial para investigación o educación. Además, los representantes
observaron con satisfacción que la ISS está fomentando una economía en
crecimiento en investigación, negocios y servicios de la órbita terrestre baja.
Mirando más allá de la
ISS, el MCB recordó el logro histórico hace casi cincuenta años del primer
aterrizaje humano en la Luna. Revisó el extenso trabajo realizado por los
socios de la ISS para estudiar conceptos para extender la exploración humana a
la Luna y posteriormente a Marte. Al enfatizar la importancia de una
exploración asequible y sostenible, el MCB discutió su interés común en
desplegar un puesto humano en la vecindad lunar como el próximo paso. Conocida
como la Puerta de enlace (Gateway), servirá como una estación de paso mil veces
más alejada de la Tierra que la ISS de hoy, para apoyar la exploración de la
superficie lunar.
Dentro de una arquitectura
abierta más amplia para la exploración lunar humana, el MCB reconoció a la
Pasarela como un próximo paso crítico. El Gateway apoyará el acceso humano y
robótico a la superficie lunar, y construirá la experiencia invaluable
necesaria para los desafíos de las misiones humanas posteriores a Marte. La
ubicación del Gateway ofrecerá una plataforma para un importante descubrimiento
científico en un entorno de espacio profundo muy diferente al de la ISS y
permitirá la exploración de la superficie lunar. Su órbita especial también
proporcionará una excelente visibilidad tanto de la Tierra como de la
superficie de la Luna para fines de transmisión de comunicaciones. Estimulará
el desarrollo de tecnologías avanzadas, expandirá la economía espacial
emergente y continuará aprovechando los beneficios sociales de la exploración
espacial para los ciudadanos de la Tierra.
Después de varios años de
un extenso estudio entre las agencias que culminó con una evaluación técnica
exitosa, el MCB aprobó los planes para continuar el desarrollo de Gateway.
Acogió con satisfacción la intención de cada agencia de avanzar hacia los
procesos de aprobación y financiamiento de sus respectivos grupos de interés
para proporcionar elementos, módulos y capacidades específicos a Gateway y los
beneficios asociados basados en un concepto común (ver gráfico)
El MCB recibido con
entusiasmo el anuncio de Canadá el día 28 Febrero º 2019, que participaría en
la puerta de enlace y contribuir robótica avanzada, por lo que la Agencia
Espacial de Canadá la primera agencia socia de unirse a la NASA en la puerta de
enlace.
Finalmente, recordando la
ambición y las decisiones a largo plazo que llevaron al éxito tanto de Apollo
como de la ISS, los miembros de MCB afirmaron su esperanza común de que Gateway
debería obtener nuevos logros en el campo de la exploración espacial, como el
próximo paso hacia un desarrollo sostenible. camino a la Luna y más allá, e
inspirar a la próxima generación como un éxito futuro de la cooperación
internacional en ciencia y tecnología.
En una reunión celebrada el 5 de marzo de 2019, la
Junta de Coordinación Multilateral (MCB) de la Estación Espacial Internacional
(ISS) destacó la importancia de una exploración asequible y sostenible. Los
miembros de MCB de los EEUU, Canadá, Europa, Japón y Rusia discutieron su
interés común de desplegar un puesto de avanzada humano en la vecindad lunar
como el próximo paso a una Puerta de Enlace (Gateway) que servirá como una
estación de paso para explorar la superficie de la Luna. El MCB aprobó los
planes para continuar desarrollando Gateway y agradeció la intención de cada
Agencia de buscar las aprobaciones necesarias para proporcionar los elementos,
módulos y capacidades que se muestran en este concepto gráfico para la
configuración del Gateway.
Los tecnólogos y científicos de Goddard se preparan
para una nueva era de exploración humana. Marzo de 2019.
El Centro de Vuelo
Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, está desempeñando un papel
vital en estas iniciativas, particularmente en las áreas de comunicaciones y
desarrollo de instrumentos, como lo demuestra el reciente premio de cinco
propuestas bajo el Desarrollo y Avance de la Instrumentación Lunar (DALI) de la
NASA para avanzar Instrumento basado en naves espaciales para uso en misiones
de aterrizaje lunar.
Las tecnologías necesarias
para la exploración sostenible en la Luna tendrán que ser poderosas,
multipropósito y rápidas, dijo Jake Bleacher, científico jefe de la Dirección
de Misión de Operaciones y Exploración Humana.
Transición a las comunicaciones láser
El papel legado de Goddard
de proporcionar comunicaciones entre la nave espacial y la próxima generación
será la contribución más importante del centro a la exploración de la Luna y
Marte con el Sistema de lanzamiento espacial de la NASA, la nave espacial Orion
y la Puerta de enlace .
Los sistemas basados en
radiofrecuencia (RF) han consistido históricamente en una vasta red de antenas
terrestres y líneas terrestres, y más recientemente en los Satélites de Rastreo
de Datos y Rastreo de Datos de la NASA, o TDRS. Estos sistemas están dando paso
a las comunicaciones ópticas o láser. Si bien los sistemas basados en radio
seguirán desempeñando un papel, las comunicaciones láser podrán soportar la
demanda de video de alta definición y el aumento de la carga de datos.
Goddard proporcionará servicios de comunicaciones láser al vehículo Orion de la NASA, que se muestra en este concepto artístico. Créditos: NASA.
En la imagen conceptual de este artista, la puerta de enlace
se muestra a mitad del ensamblaje. El primer módulo de logística que transporta
carga y otros bienes se acopla a la nave espacial mientras orbita la Luna. Créditos:
NASA.
La NASA también planea
agregar capacidades de comunicación láser en satélites de retransmisión de
próxima generación en órbita geosincrónica, similar a la constelación TDRS
basada en radio. "Estamos trabajando para desarrollar la próxima
generación de satélites de retransmisión que brindan servicios ópticos",
dijo Dave Israel, arquitecto de comunicaciones de la división de Exploración y
comunicaciones espaciales de Goddard.
En 2021, se espera que la
NASA demuestre el primer sistema de comunicaciones láser de extremo a extremo
totalmente operativo, llamado ILLUMA-T, en la Estación Espacial Internacional.
Allí, la tecnología desarrollada por Goddard servirá como un terminal de
comunicaciones láser para la estación espacial, comunicando datos desde la
órbita terrestre baja al suelo a través del relé LCRD. Esto demostrará el
potencial de las comunicaciones láser a velocidades que son de 10 a 100 veces
mejores que los sistemas de radiofrecuencia, con menos potencia y masa.
La NASA luego volará con
la tripulación a bordo de la nave espacial Orion para viajar alrededor de la
Luna y de regreso con el Sistema de Comunicaciones Óptico a Orión desarrollado
por Goddard , o O2O, para proporcionar datos de alta velocidad y transmisión de
video de alta definición durante la misión. Después del vuelo inicial, los
tecnólogos de Goddard esperan agregar más terminales de comunicaciones láser en
futuras misiones de exploración, incluida una terminal en Gateway.
El papel de Goddard en el
vuelo espacial humano no se limita a las comunicaciones. Durante la era de
Apolo, el centro desarrolló varios paquetes de instrumentos, y ese papel
continuará en la próxima era de la exploración lunar.
La puerta de enlace de la
NASA en órbita alrededor de la Luna será un puesto de avanzada para explorar la
superficie lunar, realizar experimentos y prepararse para vuelos espaciales a
destinos más distantes, y los instrumentos que se pueden usar para múltiples
propósitos serán importantes para optimizar la ciencia y la exploración
potenciales.
"Nuestro trabajo es
pensar en otras formas en que se podría utilizar un instrumento
científico", dijo Bleacher.
Un ejemplo de esta
filosofía multipropósito es el Neurron star Interior Composition Explorer, desarrollado
por Goddard , o NICER , así como una plataforma de sensores multifuncional actualmente
en desarrollo, dijo Bleacher.
NICER está diseñado
principalmente para estudiar estrellas de neutrones, pero también cuenta con un
software incorporado que utiliza datos de tiempo de estrellas de neutrones
pulsantes para unir soluciones de navegación autónomas, similares a cómo el Sistema
de posicionamiento global, conocido como GPS, proporciona posicionamiento,
navegación, y servicios de temporización para los usuarios en la Tierra. Esta
tecnología, demostrada en un experimento llamado Station Explorer para la
tecnología de sincronización y navegación por rayos X, o SEXTANT , ofrece una
nueva opción para la navegación en el espacio profundo que podría funcionar en
concierto con los sistemas ópticos y de radio existentes basados en vehículos
espaciales.
Este año, se espera que el
investigador principal de NICER, Keith Gendreau, y su equipo muestren otra
tecnología potencialmente innovadora con la carga útil de NICER: comunicaciones
de rayos X, o XCOM , en el espacio. Aunque muy temprano en su desarrollo, XCOM
podría dar paso a la próxima generación de tecnologías de comunicaciones.
"NICER es el modelo
que queremos aplicar a todo", dijo Bleacher. “Mi objetivo es maximizar el
tiempo de uso de cualquier tecnología que desarrollemos. Es una herramienta
multipropósito y encontrar todas las formas en que podemos usarla es donde la
exploración se vuelve interesante ".
La NASA irá a la Luna y
luego a Marte, de una manera mesurada y sostenible. La dirección de la Directiva de Política Espacial-1 se basa en el arduo trabajo que está realizando la
NASA en su nave espacial SLS y Orion, los esfuerzos de la agencia para permitir
socios comerciales, su trabajo con socios internacionales en la Estación
Espacial Internacional en órbita terrestre baja, y lo que la NASA aprende De
sus actuales misiones robóticas en la Luna y Marte .
Fuente.
NASA/JPL
NASA / Rad Sinyak.
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