El uso de hidrógeno líquido por parte de la NASA y su alta volatilidad propensa a fugas fue la causa por la que la agencia espacial postergó por segunda ocasión la misión Artemis 1, que tenía previsto realizar un vuelo espacial no tripulado del que forma parte un proyecto mexicano de tecnología espacial.
El hidrógeno líquido ha dejado de ser utilizado por algunas compañías espaciales debido a que las moléculas de hidrógeno son inceíblemente pequeñas y tienden a fugarse fácilmente pese a los esfuerzos para contenerlas, de acuerdo con un recuento del Wall Sreet Journal.
El hidrógeno es liviano y se quema extremadamente caliente, lo que lo convierte en un propulsor eficiente para usar en diferentes etapas del lanzamiento de un cohete, y es por ello que sigue siendo utilizado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio.
El pasado sábado 3 de septiembre, la NASA intentó por segunda vez lanzar la misión Artemis I, utilizando el cohete Space Launch System (SLS) para llevar una nave espacial a una órbita lunar.
Previamene, el 29 de agosto, la NASA pudo llenar el tanque de hidrógeno líquido del cohete, pero los ingenieros cancelaron ese intento de lanzamiento por una fuga.
Los beneficios y las dificultades del hidrógeno líquido como propulsor para el lanzamiento de cohetes son bien conocidos por los ingenieros de la NASA.
Los motores para grandes cohetes que están desarrollando algunas compañías espaciales no dependen del hidrógeno líquido en combinación con el oxígeno líquido.
Es el caso de SpaceX de Elon Musk que usa metano líquido para sus motores Raptor, el sistema de cohetes de dos partes que ha estado desarrollando pero que aún no ha intentado poner en órbita.
El metano ofrece la "mejor combinación de alta eficiencia y facilidad de operación", dijo Musk en un tuit, además de que los tanques de metano son más pequeños y no necesitan aislamiento.
SpaceX tiene como objetivo utilizar Starship para operaciones en el espacio profundo y la NASA contrató a SpaceX para proporcionar un módulo de aterrizaje Starship para transportar astronautas a la superficie de la luna en una futura misión Artemis de la NASA.
Por su parte, Blue Origin, la empresa espacial de Jeff Bezos, utiliza hidrógeno líquido en los motores de su cohete New Shepard, que realiza vuelos espaciales suborbitales, pero está adoptando un enfoque diferente para los motores que impulsarían su cohete New Glenn, que no ha volado todavía pero que usan un tipo de metano líquido.
Para determinar las posibles siguientes fechas de lanzamiento, los ingenieros tienen que identificar las limitaciones clave necesarias para cumplir la misión y mantener segura la nave.
Los períodos de lanzamiento oportunos tienen que ver con el trazado de una trayectoria precisa, mientras la Tierra gira sobre su eje y el satélite orbita alrededor de nuestro planeta cada mes en su ciclo lunar.
Esto da como resultado un patrón de aproximadamente dos semanas de oportunidades de lanzamiento; lo que significa 11 ventanas de oportunidad para la segunda quincena de octubre, el periodo que probablemente será el elegido para buscar una tercera opoción de lanzar Artemis l al espacio.
El nuevo proyecto lunar es muy importante en muchos sentidos.
Artemis I es la primera prueba integrada de los sistemas de exploración del espacio profundo de la NASA: la nave espacial Orión, el cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) y los sistemas terrestres en el Centro Espacial Kennedy.
Es también la primera de una serie de misiones cada vez más complejas que buscan hacer pruebas para proyectos de mayor envergadura en el espacio profundo, como llevar a los primeros humanos a Marte.
Artemis I es una prueba de vuelo sin tripulación que busca demostrar la capacidad tecnológica para devolver a los humanos a la Luna y montar bases permanentes en el satélite natural de la Tierra.
En este proyecto espacial viajan varios experimentos que serán fundamentales para aspirar a exploraciones más ambiciosas, como herramientas para contrarrestar los prolongados efectos de la radiación en vuelos más largos.
La radiación recibida fuera de la atmósfera protectora de la Tierra es uno de los mayores retos que enfrentan los equipos de las naves y los miembros de las tripulaciones, quienes podrían desarrollar rápidamente enfermedades como cáncer.
La NASA espera que la misión Artemis I dure 37días, 23 horas y 53 minutos.
Orión pasará por dos períodos de intensa radiación en las primeras horas del lanzamiento, y nuevamente cuando regrese a la Tierra, mientras viaja a través de los cinturones de Van Allen que contienen radiación espacial atrapada alrededor de la Tierra por la magnetosfera del planeta.
Los cinturones de Van Allen fueron descubiertos en 1958 y están compuestos de partículas cargadas y fuertes campos electromagnéticos.
A medida que Orión viaje más allá de la protección del campo magnético de la Tierra, estará expuesta a un entorno de radiación más duro que el que experimenta la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional en la órbita terrestre baja.
Fuera de los cinturones de Van Allen, el entorno de radiación del espacio profundo incluye eventos de partículas de energía solar producidos por el Sol durante las erupciones solares y partículas de los rayos cósmicos galácticos que provienen del exterior de la galaxia.
El reto es lograr que la radioactividad no tenga efectos en el trabajo de exploración espacial. Por eso uno de los objetivos principales de la prueba de vuelo de Artemis I es demostrar la fortaleza del escudo térmico de Orión en condiciones de reingreso de retorno lunar, así como demostrar que las operaciones e instalaciones funcionaron sin interferencias durante todas las fases de la misión.
¿De qué se trata el proyecto “Colmena”?
La Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla (UPAEP) participa en el proyecto de nanosatélites Constelación Azteca 2, en conjunto con la UNAM, UNAQ, UP y UPQ, que forman parte de los experimentos de la misión Artemis 1 de la NASA.
La Constelación Azteca 2 es es la misión de seguimiento de la colocación de nanosatélites construidos por estudiantes y profesores de la UPAEP Puebla.
El primer nanosatélite, el AztechSat-1, fue puesto en órbita el 19 de febrero por los astronautas de la Estación Espacial Internacional.
El aparato, de categoría Cubesat for su configuración en forma de cubo, fue desplegado desde la lanzadera Nanoracks por los astronautas de la EEI y se ubicó en la órbita baja, a unos 400 kilómetros de distancia de la corteza terrestre.
Su objetivo es poner en funcionamiento un novedoso sistema de comunicación intersatelital, único en su tipo a nivel mundial.
Este proyecto servirá de detonante para que las instituciones mexicanas desarrollen más proyectos de este nivel y por consecuencia, va a detonar en la nueva era espacial mexicana, que viene con una industria, que viene cientos o miles de nuevas compañías en donde el mexicano será el propietario, el dueño de compañías de diseño de productos espaciales.
El satélite que ya se encuentra en órbita, el AztechSat-1 cuenta con dos sistemas de radiofrecuencia, con uno buscará establecer contacto con Global-Star, y, con el otro, contactar a la Estación Terrena de la UPAEP (con un respaldo de la Estación de la UNAM) y la agenda de esta inédita colaboración AEM-NASA.
El lanzamiento programado dentro de la misión Artemisa I constituye el cierre del proyecto. El dispositivo está programado para orbitar cerca de seis meses la Tierra a una velocidad aproximada de 27 mil kilómetros por hora (unos 7.6 kilómetros por segundo) hasta concluir su misión, tras lo cual seguirá un protocolo programado para desintegrarse al entrar en contacto con la atmósfera.
Impulsado por la UNAM, el proyecto "Colmena" consiste en el diseño y creación de cinco microrrobots que serán enviados a la superficie lunar para estudiar el montaje de estructuras de la Luna.
"Colmena es un conjunto de cinco robots con menos de 65 gramos de masa y 12 centímetros de diámetro. (El proyecto) demostrará que robots muy pequeños, pero trabajando en forma coordinada, pueden ser los exploradores y los mineros de ese nuevo futuro", dijo en conferencia de prensa Gustavo Medina Tanco, jefe del Laboratorio de Instrumentación Espacial (Linx) de la UNAM y líder del proyecto a principios de año.
Estudiar polvo lunar como recurso para la producción de oxígeno y metales es otro de los objetivos de este proyecto, pues la capacidad microrrobótica mexicana podría integrarse a consorcios de investigación, exploración o explotación comercial internacional, mediante actividades como minería en el espacio. Los robots fueron creados por 200 estudiantes de especialidades como ingeniería, física, matemática, química, geología o psicología.