H0Y, ATERRIZAJE LUNAR

Por qué aterrizar en la luna está resultando más difícil hoy que hace 50 años

Ian Sample

La NASA tenía el 4% del PIB de Estados Unidos para gastar durante la carrera espacial, pero aun así registró fracaso tras fracaso antes de que el Apolo 11 llegara a la Luna. Fotografía: Neil Armstrong/AP

Los registros de las misiones lunares proporcionan una pista de por qué llegar a la superficie lunar no es nada sencillo

Fue un lanzamiento impecable. En las primeras horas de la mañana del lunes, el cohete Vulcan Centaur se adentró en la oscuridad sobre Cabo Cañaveral, se despojó de sus propulsores sólidos y lanzó la nave espacial Peregrine en la trayectoria perfecta para su histórica misión a la luna.

El éxito provocó un "¡Yee-haw!" de Tory Bruno, director ejecutivo de United Launch Alliance, que construyó el cohete: después de todo, este era el vuelo inaugural del Vulcan. Pero no pasó mucho tiempo antes de que el ánimo cambiara. Astrobotic, la empresa detrás de Peregrine, descubrió que la nave espacial tenía una fuga de propulsor. Y sin suficiente combustible, las posibilidades de aterrizar suavemente en la luna rápidamente cayeron a cero.

Ha pasado más de medio siglo desde que la NASA llevó astronautas a la luna y los trajo a todos sanos y salvos a casa. ¿No debería ser hoy en día el aterrizaje en la superficie lunar, si no bastante trivial, al menos sencillo? ¿No se ha convertido la ciencia espacial de mediados del siglo XX en el conocimiento básico del siglo XXI?

Peregrine no es el único fracaso reciente. Si bien China e India han colocado módulos de aterrizaje robóticos en la luna, el Luna 25 de Rusia se estrelló el año pasado, casi 60 años después de que el Luna 9 de la Unión Soviética lograra el primer aterrizaje suave. Los módulos de aterrizaje construidos por empresas privadas tienen un récord de fallas del 100% en la Luna: el módulo de aterrizaje israelí Beresheet se estrelló en 2019 , mientras que un módulo de aterrizaje japonés construido por ispace se estrelló el año pasado. Peregrine suma tres de tres derrotas.

Un desafío fundamental, dice Jan Wörner, ex director general de la Agencia Espacial Europea (ESA), es el peso. “Siempre estás al borde del fracaso porque tienes que ser ligero o la nave espacial no volará. No se puede tener un gran margen de seguridad”.

Sumado a eso, casi todas las naves espaciales son un prototipo. Salvo casos raros, como los satélites de comunicaciones Galileo, las naves espaciales son máquinas hechas a medida. No se producen en masa con los mismos sistemas y diseños probados. Y una vez que son desplegados en el espacio, están solos. “Si tienes algún problema con tu coche, puedes encargarlo para que lo reparen, pero en el espacio no hay posibilidad”, afirma Wörner. "El espacio es una dimensión diferente".

La Luna presenta sus propios problemas. Hay gravedad (una sexta parte de la de la Tierra) pero no hay atmósfera. A diferencia de Marte, donde las naves espaciales pueden volar a su destino y frenar con paracaídas, los alunizajes dependen completamente de los motores. Si tienes un solo motor, como suelen tener las sondas más pequeñas, debe ser orientable, porque no hay otra forma de controlar el descenso.

Para complicar las cosas, el motor debe tener un acelerador que permita aumentar y disminuir el empuje. "Normalmente se encienden y proporcionan un impulso estable", dice Nico Dettmann, líder del grupo de exploración lunar de Esa. "Cambiar el empuje durante las operaciones añade mucha más complejidad".

Y, sin embargo, con los primeros alunizajes allá por los años 60, puede resultar difícil comprender por qué la Luna sigue siendo un destino tan difícil.

Cuando la nave espacial china Chang'e 3 aterrizó en 2013, marcó el primer aterrizaje suave en la Luna desde el Luna 24 de la Unión Soviética en 1976.

"Hubo décadas en las que la gente no desarrollaba módulos de aterrizaje", dice Dettmann. "La tecnología no es tan común como para que puedas aprenderla fácilmente de otros".

Entonces, las pruebas son fundamentales. Pero si bien los cohetes pueden atornillarse y ponerse a prueba, las opciones son más limitadas para las naves espaciales. Las pruebas pueden comprobar si la potencia y la propulsión, la navegación, las comunicaciones y los instrumentos funcionan, y las naves espaciales se sacuden para garantizar que puedan soportar las intensas vibraciones del lanzamiento, pero no existe una buena manera de simular un alunizaje. "Es mucho más difícil calificar y validar un módulo de aterrizaje lunar que muchos otros sistemas espaciales", dice Dettmann.

Durante la carrera espacial, la NASA tenía para gastar un asombroso 4% del PIB estadounidense. Todavía registró fracaso tras fracaso antes de llegar a la Luna. Ahora cuenta con 70 años de conocimiento institucional y una cultura orientada al diseño, construcción y prueba de naves espaciales. Sin embargo, bajo su nuevo esquema de Servicios Comerciales de Carga Lunar (CLPS), la agencia busca reducir costos y estimular la industria espacial estadounidense pagando a empresas privadas, como Astrobotic e Intuitive Machines, con sede en Houston, para que entreguen sus instrumentos a la luna. .

La contrapartida es un mayor riesgo de fracaso, por lo que cabe esperar que se pierdan más misiones. “Todas estas empresas son relativamente nuevas. Y, comparativamente, están realizando estas misiones con calderilla”, afirma el Dr. Joshua Rasera, investigador asociado del Imperial College de Londres. Pero la estrategia debería dar sus frutos, afirma, porque las empresas aprenden de sus fracasos. "Aun así termina siendo más barato en comparación con el número total de misiones", dice, "incluso si las primeras pueden fallar".