Paso a paso: así es como la NASA planea el regreso de humanos a la Luna

En los próximos años, la NASA pretende alojar a los primeros astronautas en la Luna. La hazaña no ocurre desde 1972 y, en esta oportunidad, se incluirá en el viaje a la primera mujer. 

Siguiendo los pasos del programa Apolo, esta campaña lunar del siglo XXI, denominada Artemis, podría regresar a los humanos a la superficie lunar tan pronto como en 2025.

El programa que lleva el nombre de la diosa griega de la Luna, se creó para realizar repetidos viajes a la Luna de modo que la NASA y sus agencias espaciales asociadas puedan establecer un nuevo punto de apoyo fuera del planeta. Los responsables de la NASA también esperan que Artemis sea el primer paso hacia ambiciones aún mayores en el espacio, como establecer una presencia lunar regular y aventurarse hasta Marte.

El regreso a la Luna es complejo, con muchos retos pendientes, pero también con extraordinarias oportunidades de exploración. He aquí el plan para volver a la superficie lunar, la tecnología necesaria para llevar a cabo dicha misión y lo que sabemos sobre quiénes pueden ser seleccionados para realizar la odisea lunar.

¿Qué naves espaciales se utilizan en el programa Artemis?

Durante sus misiones, los astronautas de Artemis vivirán a bordo de Orión, una cápsula diseñada para mantener viva y sana a una tripulación de cuatro personas en el espacio profundo durante un máximo de 21 días. Cada cápsula Orión volará con un Módulo de Servicio Europeo, proporcionado por la Agencia Espacial Europea, que llevará paneles solares, sistemas de soporte vital, tanques de combustible y el motor principal necesario para entrar en la órbita lunar.

El transporte de Orión a la Luna es el Sistema de Lanzamiento Espacial o, en inglés, SLS: un cohete de 98 metros de altura con una etapa central que quema una mezcla de hidrógeno líquido y oxígeno líquido.

La primera etapa del cohete jumbo utiliza cuatro motores de cohete RS-25, desarrollados originalmente para el programa del transbordador espacial. El Artemis I, un vuelo de prueba sin tripulación a la Luna y de regreso, utilizará motores renovados que han volado en al menos en tres misiones del transbordador espacial.

Cada cohete SLS utilizará también dos enormes propulsores de combustible sólido acoplados a cada lado de la etapa central. En conjunto, el cohete generará 4 millones de kilogramos de empuje en el lanzamiento, un 15% más que el Saturno V del programa Apolo.

La etapa superior del cohete se desprenderá del núcleo una vez que llegue al espacio y encenderá sus propios motores para enviar a Orión (con el Módulo de Servicio Europeo) hacia la Luna.

Orión no puede aterrizar en la Luna, así que cuando la NASA haga su intento de alunizaje durante Artemis III, transferirá la tripulación de Orión a una versión modificada de la nave espacial Starship de SpaceX mientras está en órbita lunar. La Starship, que SpaceX está probando actualmente, transportará entonces a los astronautas hacia y desde la superficie lunar.

Una vez que Orión regrese a la Tierra, la cápsula con forma de gota de goma utilizará sus escudos térmicos para sobrevivir al abrasador descenso a través de la atmósfera terrestre y luego desplegará los paracaídas para aterrizar en el océano.

¿Cuáles son las primeras misiones del programa Artemis?

La primera misión, denominada Artemis I, es un lanzamiento de prueba sin tripulación que volará el 29 de agosto, con fechas de reserva, o alternativas, el 2 y el 5 de septiembre.

Artemis I será la primera prueba de vuelo sin tripulación de toda la "pila" de vehículos que conforman el programa: Orión, el módulo de servicio europeo y el cohete SLS. La única pieza que ha volado antes en el espacio es Orión, que se lanzó en otro cohete en diciembre de 2014 para probar sus escudos térmicos. Esta primera misión durará entre cuatro y seis semanas y, dependiendo de cuándo se lance, llevará a Orión a la órbita de la Luna y luego de vuelta a la Tierra.

"Estamos aprendiendo a través de los desafíos, de los logros: Artemis I demuestra que podemos hacer cosas grandes, cosas que unen a la gente, cosas que benefician a la humanidad, cosas como Apolo que inspiran al mundo", reflexionó el administrador de la NASA, Bill Nelson, en una rueda de prensa el 3 de agosto. "Esta es ahora la generación Artemis".

Artemis II, programado para no antes de mayo de 2024, será el primer vuelo con tripulación del programa. Durante esta misión de 10 días, una tripulación de cuatro personas orbitará la Luna a bordo de Orión y luego regresará a la Tierra. La misión se asemeja al vuelo de diciembre de 1968 del Apolo 8.

Artemis III, la misión destinada a devolver personas a la superficie lunar, no se lanzará antes de 2025. Esta misión de cuatro astronautas comenzará de forma muy parecida a Artemis II, pero cuando Orión entre en órbita alrededor de la Luna, se acoplará a un vehículo Starship de SpaceX que le estará esperando. A continuación, dos miembros de la tripulación utilizarán la Starship para aterrizar en la superficie lunar, cerca del polo sur de la Luna. Esos astronautas pasarán unos 6.5 días explorando e investigando, y luego la Starship transportará a la tripulación de vuelta a la órbita lunar, donde los astronautas volverán a la Orion y regresarán a la Tierra.

¿Dónde aterrizará Artemis III en la Luna?

A diferencia de las misiones Apolo, que aterrizaron cerca del ecuador de la Luna, Artemis III aterrizará cerca del polo sur de la Luna. La NASA ha desvelado 13 regiones de aterrizaje posibles. Cada una de ellas es un cuadrado de aproximadamente 15 kilómetros de ancho y contiene al menos 10 posibles lugares de aterrizaje.

La NASA está considerando estos lugares porque incluyen diversas características geológicas que no han sido exploradas antes. Cada lugar tiene un terreno plano para un aterrizaje seguro y recibe 6.5 días de luz solar a la vez, lo que permite a los astronautas permanecer en la superficie durante casi una semana. Las zonas pasan otros períodos de tiempo cubiertas por la sombra, por lo que el lugar exacto de aterrizaje de Artemis III dependerá de cuándo se lance la misión.

La roca y el polvo lunares (conocidos como regolito) que se encuentran en las zonas de sombra permanente cerca de los lugares de aterrizaje objetivo contienen las huellas químicas del agua. La recolección de hielo de agua en el regolito lunar facilitaría mucho el establecimiento de una presencia extendida de seres humanos en la Luna, como una estación de investigación al estilo de la Antártida.

Sin embargo, aún no se sabe si el agua del interior de este polvo es abundante o fácil de extraer. Para averiguar si el agua de la región es aprovechable, la NASA planea enviar un rover robótico llamado VIPER a explorar el polo sur lunar en 2024 para recoger más datos sobre los depósitos de hielo. Los astronautas de Artemis III podrían entonces seguir estudiando la zona.

¿Cómo surgió el programa Artemis?

Las raíces de Artemis se remontan al programa de vuelos espaciales Constellation del presidente George W. Bush, que se formalizó en 2005 y se convirtió en el programa de vuelos espaciales tripulados de la NASA para sustituir al transbordador espacial que se retiraba.

Bajo el gobierno de Barack Obama, el programa Constellation se canceló en medio de la preocupación de que se enfrentara a retrasos y sobrecostos, una medida que perjudicó a la industria aeroespacial que se había creado en torno al transbordador espacial y al programa Constellation.

En 2010, el Congreso respondió aprobando un proyecto de ley que mantenía la cápsula de tripulación Orion del Constellation y pedía un nuevo cohete que utilizara los contratos existentes del transbordador espacial y del Constellation, que se convertiría en el SLS.

Los planes para Orión y SLS han evolucionado a lo largo de los años, pero el programa Artemis, tal y como lo conocemos hoy, se organizó bajo la administración Donald Trump, con un enfoque renovado en el regreso a la Luna como peldaño hacia Marte. La administración de Joe Biden ha mantenido Artemis en gran medida sin cambios, retrasando la fecha objetivo para un aterrizaje lunar a 2025 en lugar de 2024.

¿Cuánto cuesta el programa Artemis?

Desde el año fiscal 2012 hasta el 2025, los programas relacionados con Artemis costarán el equivalente a unos 93 000 millones de dólares, y se calcula que los primeros lanzamientos de Artemis costarán 4100 millones de dólares cada uno, según la Oficina del Inspector General de la NASA. Los costes de Artemis se han disparado más allá de las estimaciones iniciales, hasta el punto de que el inspector general de la NASA, Paul Martin, los calificó de "insostenibles" a principios de este año.

Hasta ahora, el Congreso ha mantenido su compromiso de financiar Artemis. Algo menos de la mitad del presupuesto anual de la NASA se dedica a los vuelos espaciales tripulados, y el presupuesto total de la agencia representa actualmente el 0.4% del gasto federal, según la Sociedad Planetaria, una organización sin ánimo de lucro dedicada a la defensa del espacio.

¿Participan otros países? 

Aunque Artemis es un programa estadounidense, los responsables de la NASA han invitado a otros países a unirse al esfuerzo. Canadá y Japón se han comprometido a ayudar a construir una futura estación espacial alrededor de la Luna, conocida como Gateway. La agencia espacial de Estados Unidos también ha firmado los "Acuerdos Artemis" con Canadá, Japón y al menos otros 18 países, un conjunto de acuerdos no vinculantes que establecen principios para la cooperación pacífica en el espacio.

¿Quiénes serán los seleccionados para ir a la Luna?

Todavía no se ha nombrado a ningún astronauta para los vuelos Artemis con tripulación, pero los responsables de la NASA han dicho que todo el cuerpo de astronautas de la NASA es elegible para volar en las misiones Artemis. La NASA también ha anunciado que un astronauta canadiense volará a bordo de Artemis II a cambio de las inversiones de Canadá en el programa.

Además, la NASA se ha comprometido a que Artemis III aterrice la primera mujer en la Luna. La agencia también dice que hará aterrizar a la primera persona negra en la superficie de la luna, ya sea en Artemis III o en una futura misión.

¿Por qué enviamos gente a la Luna?

La NASA y otras agencias espaciales han renovado sus ambiciones lunares porque el satélite terrestre ofrece un destino científicamente rico y relativamente cercano para la exploración planetaria. Como han revelado las muestras devueltas por las misiones Apolo, los suelos y los cráteres de impacto de la Luna actúan como una biblioteca que narra la historia de 4500 millones de años del sistema solar.

El satélite natural de la Tierra también podría servir de campo de entrenamiento para las misiones a otras partes del sistema solar. Aunque la Luna y Marte difieren en muchos aspectos, las lecciones aprendidas en la Luna (construir refugios, volar por el espacio profundo y extraer agua de los depósitos de hielo) podrían servir de base para una eventual exploración humana de Marte.

Los defensores de los vuelos espaciales tripulados también creen que los retos de la exploración más allá de la Tierra pueden tener beneficios más amplios. Los grandes proyectos tecnológicos como Artemis y la Estación Espacial Internacional ofrecen una oportunidad para que los países colaboren de forma pacífica. La construcción del hardware y el software de Artemis proporcionará puestos de trabajo para una mano de obra numerosa y altamente cualificada. Para algunos, el objetivo de Artemis de volver a la Luna también sirve de importante inspiración para que los jóvenes aprendan sobre ciencia y tecnología.

Para el científico lunar de la Universidad de Notre Dame, Clive Neal, que Artemis pueda considerarse un éxito o no depende de los beneficios tecnológicos que aporte. Señala el ordenador de guía del programa Apolo, que dio un impulso a la incipiente industria de los chips de silicio. "El objetivo final debería ser mejorar la vida en este planeta", afirma.

¿Qué pasará después de Artemis III?

El futuro de Artemis dependerá en última instancia de la voluntad del Congreso y del pueblo estadounidense. Por el momento, la NASA planea repetidas misiones a la superficie lunar. Ya se están construyendo componentes del SLS y de Orion para Artemis IV.

Otras piezas de la infraestructura de Artemis también están en marcha. En colaboración con las agencias espaciales canadiense y japonesa, la NASA construye la estación espacial Gateway para orbitar la Luna. Esta nave está destinada a servir de base para futuras salidas a la superficie lunar. Con la actual construcción de algunas partes de la Gateway y sus dos primeros módulos, la nave podría lanzarse en 2024. La misión Artemis IV, que se lanzará no antes de 2026, se encargará de terminar el montaje del Gateway en la órbita lunar.

La NASA ha esbozado ideas para otras posibles actividades en la Luna, como una red de telecomunicaciones "LunaNet", un hábitat en la superficie lunar y un gran rover presurizado. Pero estas visiones de la habitabilidad humana en la Luna dependen del éxito de los primeros lanzamientos de Artemis, que pondrán a prueba el cohete lunar y la nave espacial más nuevos del mundo.