El enorme cohete lunar del Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA finalmente despegó de Florida el miércoles temprano después de una década en desarrollo, enviando una cápsula de tripulación Orion sin piloto hacia la órbita lunar en un vuelo de prueba de 25 días para allanar el camino para que los astronautas regresen a la luna por primera vez. tiempo desde 1972.
El lanzamiento desde el Centro Espacial Kennedy marcó el primer vuelo de prueba importante para el programa Artemis de la NASA, un esfuerzo internacional liderado por EE. UU. para explorar la luna con módulos de aterrizaje, rovers, orbitadores y una miniestación espacial que servirá como base de operaciones para las expediciones lunares. .
“Tengo que decir que, por lo que vimos esta noche, es un A-plus”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson, en una conferencia de prensa después del despegue del primer cohete lunar SLS. “Es un vuelo de prueba. Llevó mucho tiempo llegar hasta aquí. La última vez que estuvimos en la Luna fue en el Apolo 17”.
Los humanos no han caminado sobre la superficie lunar desde que Gene Cernan y Harrison Schmitt partieron de la luna en la misión Apolo 17, hace 50 años el próximo mes. La NASA canceló las misiones lunares Apolo finales y luego se centró en desarrollar una nave espacial reutilizable que se convirtió en el transbordador espacial. El programa de vuelos espaciales tripulados de la agencia se ha centrado en la Estación Espacial Internacional, que vuela en órbita terrestre baja, durante las últimas dos décadas.
Pero la NASA se está preparando para el regreso de la humanidad a la luna, utilizando el poderoso cohete Space Launch System, la nave espacial Orion y una serie de asociaciones comerciales y acuerdos internacionales para suministrar lanchas de aterrizaje, hábitats presurizados y elementos para un puesto avanzado en órbita lunar llamado el Puerta.
La misión Artemis 1 que se lanzó el miércoles es una prueba de extremo a extremo del cohete lunar SLS y la cápsula Orion, que despegaron en un viaje de cinco días a la luna. La próxima semana, la nave espacial Orión entrará en órbita alrededor de la Luna para realizar pruebas y verificaciones, luego regresará a la Tierra para amerizar en el Océano Pacífico el 11 de diciembre.
“Todavía tenemos un largo camino por recorrer”, dijo Nelson. “Este es solo el vuelo de prueba, y lo estamos estresando y probando de una manera que no lo haríamos con un cohete que tiene una tripulación humana. Pero ese es el propósito, hacerlo lo más seguro posible, lo más confiable posible, para cuando nuestros astronautas suban a bordo y regresen a la luna”.
La fase de lanzamiento de la misión lunar Artemis 1 pareció transcurrir sin problemas, con un despegue atronador desde la plataforma 39B del Centro Espacial Kennedy a la 1:47:44 a. m. EST (0647:44:XNUMX GMT).
El lanzamiento en medio de la noche siguió a años de retrasos y sobrecostos. Los retrasos más recientes del cohete fueron causados por problemas técnicos descubiertos durante las cuentas regresivas de práctica y los intentos de lanzamiento a principios de este año. Los ingenieros de la NASA detectaron una fuga de hidrógeno significativa durante un intento de lanzamiento el 3 de septiembre, luego la misión sufrió más retrasos en el cronograma debido al huracán Ian y al huracán Nicole.
Con buen clima esperado el miércoles por la mañana, la NASA cargó el cohete lunar SLS con propulsores criogénicos y contó hacia atrás hasta una ventana de lanzamiento de dos horas. Pero otra señal de fuga de hidrógeno requirió que los técnicos regresaran a la plataforma de lanzamiento el martes por la noche, con el cohete casi lleno de combustible inflamable, y apretar los pernos para permitir que continuara la cuenta regresiva.
El director de lanzamiento de la NASA, Charlie Blackwell-Thompson, entrevistó a su equipo dentro de una sala de tiro en el Centro Espacial Kennedy. Después de escuchar un "listo" unánime para el lanzamiento, autorizó que el reloj de cuenta regresiva se reanudara desde una espera para marcar los últimos 10 minutos hasta el despegue.
El cohete lunar SLS de 322 metros (98 pies) de altura cobró vida con el encendido de cuatro motores RS-25 alimentados con hidrógeno y dos propulsores de cohetes sólidos cilíndricos, restos del programa del transbordador espacial, montados a cada lado de la voluminosa nave naranja. etapa central.
La NASA mantuvo almacenados los motores principales de la era de los transbordadores durante casi una década, los equipó con nuevas computadoras y certificó que las centrales eléctricas de combustible líquido funcionaran con ajustes de aceleración más altos para el cohete lunar SLS. Los motores de combustible sólido se alargaron, con cinco segmentos en lugar de las cuatro secciones del transbordador, para proporcionar un impulso adicional.
El cohete SLS generó 8.8 millones de libras de empuje a plena potencia, más que el cohete lunar Saturno 5 de la NASA diseñado en la década de 1960 para el programa Apolo. Solo el cohete lunar N1 de la Unión Soviética, que falló en sus cuatro vuelos de prueba desde 1969 hasta 1972, produjo más potencia en el despegue.
Ahora, por primera vez desde la carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética en la era de la Guerra Fría, hay dos megacohetes listos para entrar pronto en servicio con el Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA y el lanzador Super Heavy y Starship de desarrollo privado de SpaceX. El propulsor Super Heavy, diseñado para recuperación y reutilización, generará casi el doble del empuje del cohete lunar SLS de la NASA con todos sus 33 motores Raptor alimentados con metano encendidos.
SpaceX se está preparando para el primer lanzamiento de prueba de Super Heavy/Starship desde Texas a una órbita terrestre de baja altitud en los próximos meses, pero la compañía no ha establecido un cronograma firme para el vuelo.
El cohete lunar SLS de la NASA es un diseño de un solo uso. Eso lo hace significativamente más costoso que Starship de SpaceX, pero el diseño SLS le permite transportar tripulación y carga a las cercanías de la luna en un solo disparo. El Starship requiere reabastecimiento de combustible en órbita para llegar a la luna.
Para el deslumbrante lanzamiento debut del miércoles, el cohete Artemis 1 se desvió hacia el este desde el Centro Espacial Kennedy sobre el Océano Atlántico. Los dos propulsores de cohetes sólidos construidos por Northrop Grumman se quemaron y se desecharon unos dos minutos después del vuelo para llamar al mar.
La etapa central del cohete fabricada por Boeing continuó quemando sus cuatro motores Aerojet Rocketdyne RS-25, combinándose para generar 2 millones de libras de empuje por sí solos, durante ocho minutos. Los motores tragaron más de 700,000 galones de hidrógeno líquido súper frío y propulsores de oxígeno líquido de los tanques de etapa central de 27.6 pies de ancho (8.4 metros).
Los motores principales aceleraron el cohete hasta casi la velocidad orbital, luego la etapa central se separó de la parte superior del Sistema de Lanzamiento Espacial, un elemento producido por United Launch Alliance. La pieza del cohete construida por ULA, llamada Etapa de propulsión criogénica provisional y basada en un diseño para el cohete Delta 4-Heavy, encendió su motor RL10 dos veces, inicialmente para colocar la nave espacial Orion en una órbita terrestre baja estable, luego para enviar la cápsula hacia la luna.
La última quema del motor de la secuencia de lanzamiento, llamada Inyección Trans-Lunar, o TLI, aceleró el vehículo a una velocidad relativa a la Tierra de más de 22,500 mph (36,300 kilómetros por hora) y puso a la nave espacial Orión en rumbo para llegar al luna lunes, 21 de noviembre.
Más de 500 motores RL10 han volado en cohetes Atlas, Delta y Titan desde 1963, pero la combustión de inyección translunar del RL10 en el lanzamiento de Artemis 1 fue el disparo más prolongado en el espacio jamás realizado por el venerable tipo de motor.
¿Te perdiste el lanzamiento de Artemis 1 de esta mañana? Aquí hay una repetición de nuestra cobertura en vivo de los primeros dos minutos del vuelo.
El despegue desde el Centro Espacial Kennedy ocurrió a la 1:47:44 a. m. EST (0647:44:XNUMX GMT).https://t.co/KKlPNQabsH pic.twitter.com/GpjiW6z1tn
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La cápsula Orión se separó de la etapa superior del Sistema de Lanzamiento Espacial casi dos horas después de la misión. En ese momento, sin su torre de cancelación de lanzamiento y aeroshell que ya no son necesarios, la nave espacial con destino a la luna tenía una masa de aproximadamente 57,000 libras (alrededor de 26 toneladas métricas), alrededor del 1% del peso total de 5.75 millones de libras del SLS. cohete lunar en el despegue.
Mike Sarafin, gerente de la misión Artemis 1 de la NASA, dijo que el cohete lunar entregó a la nave espacial Orión en una trayectoria "muerta". “Hemos comprado mucho riesgo hoy, pero tenemos una gran misión por delante”, dijo Sarafin.
Si la nave espacial Orion tiene un éxito similar en su vuelo de ida y vuelta a la luna y de regreso, la NASA tiene como objetivo llevar una tripulación de cuatro astronautas alrededor de la luna en la segunda mitad de 2024 en la próxima misión Artemis.
A eso le seguiría más adelante en esta década un aterrizaje humano cerca del polo sur de la luna, y si los planes de la NASA para el programa Artemis se hacen realidad, una serie de misiones científicas lunares tripuladas y robóticas que abrirían una nueva era en la exploración espacial. El objetivo a largo plazo de la NASA es llevar humanos a Marte, pero las misiones lunares serán lo primero.
Artemisa es la hermana gemela de Apolo en la mitología griega. Uno de los principales objetivos del programa Artemisa es llevar a la primera mujer y primera persona de color a la superficie lunar.
El primer vuelo de prueba de Artemis validará la función de la nave espacial Orion de la NASA mientras viaja más de 40,000 millas más allá del lado oculto de la luna antes de atravesar la atmósfera de la Tierra a casi 25,000 mph.
Aproximadamente ocho horas después del lanzamiento, la nave espacial Orion encendió su motor principal por primera vez. La breve prueba de encendido verificó que el motor, otro sobrante del programa del transbordador espacial, estaba listo para una secuencia de quemaduras críticas más adelante en la misión Artemis 1.
El módulo de servicio Orion fue financiado por la Agencia Espacial Europea y construido por Airbus, con 33 motores y propulsores para controlar la orientación de Orion y ajustar su curso después del lanzamiento. El motor principal del módulo de servicio es un componente estadounidense: un motor del sistema de maniobra orbital del transbordador espacial restaurado que voló en 19 misiones desde 1984 hasta 2002.
La cápsula de Orión está en curso para girar alrededor de 80 millas (130 kilómetros) sobre la superficie lunar con su motor de maniobra encendido el 21 de noviembre. El sobrevuelo de salida cinco días después del lanzamiento guiará a la nave espacial Orión a una órbita retrógrada distante con una distancia promedio de más de 43,000 millas (70,000 kilómetros) de la luna. A esa distancia de la Tierra, la nave espacial volará fuera del campo magnético que protege al planeta de la radiación solar y cósmica.
Artemis 1 también lleva una gama de cargas útiles secundarias, incluidos subsatélites desplegables, o CubeSats, para llevar a cabo misiones de demostración científica y tecnológica. También hay experimentos y cargas útiles dentro de la nave espacial Orion. Tres maniquíes atados a los asientos del módulo de la tripulación ayudarán a los científicos a recopilar datos y probar el rendimiento de un nuevo traje espacial de astronauta y un chaleco para proteger el cuerpo humano contra la radiación.
Separación de Orión confirmada. La cápsula tripulada calificada para humanos está en camino a la luna después de un lanzamiento aparentemente perfecto en el vuelo inaugural del cohete lunar Space Launch System de la NASA. https://t.co/KKlPNQabsH pic.twitter.com/PVDtrsbzmK
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Los controladores de la misión en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston están supervisando el vuelo Artemis 1 desde el lanzamiento hasta el amerizaje. Ejercerán los sistemas de guía y navegación, propulsión y enfriamiento, computadoras, software y equipos de comunicaciones de la cápsula Orion. Algunos elementos del sistema de soporte vital de Orion y las pantallas de la tripulación de cabina no están en el vuelo Artemis 1.
Después de media vuelta alrededor de la luna, la nave espacial Orion apuntará a otro sobrevuelo cercano de la luna para tomar un camino de regreso a la Tierra.
La cápsula se sumergirá en la atmósfera el 11 de diciembre utilizando una técnica de "saltar reingreso" para perder velocidad. La velocidad de reingreso es aproximadamente un 30 por ciento más rápida que una nave espacial que regresa de una misión a la Estación Espacial Internacional. La duración de la misión de 25 días superará la vida útil de diseño de 21 días de una nave espacial Orion en una misión independiente. La nave espacial Orion puede pasar hasta seis meses en el espacio cuando está acoplada a una estación espacial.
A pesar del uso abundante de hardware probado en vuelo en el cohete lunar SLS y la nave espacial Orion, y las extensas pruebas en tierra durante la última década, todavía había incógnitas en la misión Artemis 1. La NASA evaluó que existe una probabilidad de 1 en 125 de que la nave espacial Orion se pierda en la misión Artemis 1. Eso es más riesgo del que la agencia aceptaría en una misión con humanos a bordo.
En la misión Artemis 2, el Sistema de Lanzamiento Espacial colocará inicialmente la cápsula de tripulación Orion en órbita alrededor de la Tierra, donde los astronautas realizarán comprobaciones, probarán los sistemas de encuentro y acoplamiento de la nave y luego encenderán el motor del módulo de servicio de Orion para volar a la luna. un cuarto de millón de millas de distancia.
La misión Artemis 2 seguirá una “trayectoria híbrida de retorno libre” alrededor de la luna. La cápsula de la tripulación de Orión no entrará en órbita alrededor de la luna, sino que dará la vuelta al otro lado y regresará directamente a la Tierra para amerizar en el Océano Pacífico.
La nave espacial Orión se arqueará a una distancia de 4,600 millas (7,400 kilómetros) más allá del lado oculto de la luna, más lejos de lo que cualquier humano haya viajado al espacio.
La misión Artemis 2 durará alrededor de 10 días, allanando el camino para futuras expediciones de aterrizaje y vuelos de mayor duración a Gateway, una mini-estación espacial que la NASA planea construir en órbita alrededor de la luna.
El primer intento del programa Artemis de llevar una tripulación a la luna está previsto para la misión Artemis 3, programada para no antes de 2025, con un derivado del vehículo Starship que SpaceX está desarrollando en el sur de Texas. La nave espacial Orion que transporta astronautas desde la Tierra se acopla con el módulo de aterrizaje Starship cerca de la luna para transportar a la tripulación al polo sur lunar. El Starship ascenderá de regreso al espacio desde la luna para conectarse con Orión y traer a los astronautas de regreso a la Tierra.
Las futuras misiones de Artemisa utilizarán más naves de aterrizaje lunar desarrolladas comercialmente para llevar astronautas a la superficie de la luna. La NASA planea estrenar una etapa superior más potente para el cohete lunar SLS en la misión Artemis 4, lo que permitirá el montaje de la estación Gateway en órbita lunar y el transporte de carga más pesada a la luna.
Pero Artemis 1 tiene que completar su misión antes de que la NASA pueda avanzar con Artemis 2.
"El escudo térmico, el estrés del sistema, la entrega y el rendimiento de SLS y la recuperación del vehículo son cosas críticas que debemos hacer antes de que podamos hablar de ir a Artemis 2", dijo Jim Free, administrador asociado de la NASA para desarrollo de sistemas de exploración, la división de la NASA que administra el programa Artemis. "Si no obtenemos todos esos, tendremos una discusión sobre el riesgo que queda antes de que pongamos a la tripulación en Artemis 2".
Los proveedores y trabajadores en los 50 estados de EE. UU. y 10 países europeos contribuyen al programa Artemis, que tiene sus raíces en una renovación de los planes de exploración espacial humana de la NASA a principios de la administración Obama. La Casa Blanca de Obama en 2010 canceló el programa lunar Constelación retrasado, que inició el desarrollo de la nave espacial Orion con un sistema de lanzamiento diferente al SLS.
Si bien el presidente Obama ordenó a la NASA que se concentrara en desarrollar cápsulas comerciales con clasificación humana para transportar astronautas hacia y desde la Estación Espacial Internacional, lo que resultó en el programa de tripulación comercial con SpaceX y Boeing como contratistas, el Congreso ordenó a la administración de Obama y a la NASA que aceleren el trabajo en un enorme programa de cohetes administrado por el gobierno llamado Sistema de Lanzamiento Espacial.
La administración Obama propuso que la NASA use el cohete SLS y la nave espacial Orion para una misión tripulada a un asteroide, probando la tecnología para un eventual vuelo humano a Marte. Bajo el presidente Trump, el esfuerzo se reorientó hacia la luna y se renombró como el programa Artemis, la hermana gemela de Apolo en la mitología griega, con el objetivo de llevar astronautas al polo sur lunar para fines de 2024.
La NASA ha renunciado a la fecha límite de 2024, y el calendario de 2025 para el alunizaje humano está en duda. Pero el presidente Biden ha mantenido vivo el programa Artemis, y el año pasado la NASA seleccionó a SpaceX para construir el primer módulo de aterrizaje lunar apto para humanos en más de 50 años.
El objetivo final del programa Artemis, según la NASA, sigue siendo probar la tecnología y la práctica para eventuales expediciones humanas a Marte.
Pero las misiones de Artemisa tienen un alto precio, y el primer vuelo del cohete lunar SLS el miércoles ocurrió cinco años después de lo que originalmente predijeron los funcionarios de la NASA.
El inspector general de la NASA informó que cada una de las primeras cuatro misiones Artemis costará $ 4.1 mil millones cada una. Ninguno de los cohetes lunares SLS se reutiliza, a pesar de los motores y propulsores diseñados originalmente para múltiples lanzamientos. La NASA y Lockheed Martin eventualmente planean restaurar y reutilizar los módulos de tripulación de Orion.
El organismo de control de la agencia también proyectó que la NASA habrá gastado $ 93 mil millones en el programa lunar Artemis para fines de 2025, incluidos los gastos del cohete lunar SLS, la nave espacial Orion, los sistemas terrestres, un módulo de aterrizaje lunar apto para humanos y la estación Gateway.
Hasta ahora, la NASA ha gastado más de $48 mil millones para desarrollar el Sistema de Lanzamiento Espacial, la nave espacial Orion y preparar los sistemas terrestres en el Centro Espacial Kennedy para el programa lunar de nueva generación.
La NASA comprometió $14.2 mil millones para desarrollar la nave espacial Orion desde 2012 hasta el final del último año fiscal el 30 de septiembre, más $6.3 mil millones adicionales comprometidos para el programa en la década anterior bajo el programa Constellation.
La NASA presupuestó $ 22.4 mil millones para el programa SLS desde 2012 hasta el final del año fiscal 2022. Otros $ 5.4 mil millones en el mismo período se destinaron a preparar la infraestructura terrestre del Centro Espacial Kennedy para las misiones SLS y Orion.
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- Fuente: https://spaceflightnow.com/2022/11/16/nasa-triumphs-in-successful-debut-launch-of-huge-sls-moon-rocket/
