La NASA anunció que tres compañías estadounidenses desarrollarán los landers humanos que aterrizarán astronautas en la Luna a partir de 2024 como parte del programa Artemis.
Estos landers humanos son la pieza final de la cadena de transporte necesaria para la exploración humana sostenible de la Luna, que incluye el cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial, la nave espacial Orion y el puesto de avanzada Gateway en órbita lunar.
Los galardonados por los contratos del Sistema de Desembarco Humano de la NASA son Blue Origin of Kent, Washington, Dynetics (una compañía leidos) de Huntsville, Alabama, y SpaceX de Hawthorne, California. Estos equipos ofrecieron tres distintos diseños de lander y misión, lo que impulsará una gama más amplia de desarrollo tecnológico y, en última instancia, más sostenibilidad para el acceso a la superficie lunar.
La agencia está planeando misiones de demostración tripuladas a la superficie lunar a partir de 2024. Las misiones de demostración iniciales representan un regreso a la Luna por primera vez desde 1972, pero con varias diferencias clave, incluyendo el uso de 21St tecnologías del siglo y el acceso a más partes de la Luna. Las misiones de demostración sostenibles posteriores harán pleno uso de las capacidades habilitadas para Gateway, incluido el reabastecimiento de combustible y la reutilización de todo o parte de la nave. Este enfoque permite a la NASA y a la industria combinar sus respectivas experiencias y capacidades en asociaciones estrechamente colaborativas necesarias para hacer frente a este desafío antes de lograr una cadencia regular de misiones utilizando contratos de servicios comerciales más adelante en la década.
"Este es el modelo que hemos utilizado para carga comercial, tripulación comercial y Servicios de carga útil lunar comercial", dijo Marshall Smith, director de programas de exploración lunar humana en la sede de la NASA en Washington, refiriéndose a las actividades de desarrollo y demostración de precursores como COTS, CCiCAPy Lunar CATALYST,respectivamente. "Hemos demostrado que una fase temprana de estudio y refinamiento, seguida de demostraciones, entonces por contratos de servicios es un enfoque eficaz para el desarrollo comercial de los servicios de transporte espacial para el que la NASA espera ser solo uno de varios clientes"
Para empezar, las empresas comenzarán a trabajar en un período base aproximado de 10 meses descrito en el NextSTEP-2 Apéndice H BAA. Durante el período base, los equipos de la NASA se integrarán con las empresas para ayudar a agilizar la revisión de los entregables requeridos a la NASA y para impartir la experiencia que la agencia ha adquirido en los últimos 60 años de desarrollo de sistemas de vuelos espaciales humanos.
"La NASA tiene una trayectoria probada para aterrizar personas y carga en otras superficies planetarias", dijo Lisa Watson-Morgan, gerente de programas del Sistema de Aterrizaje Humano en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville. "Es un momento increíble para estar con la NASA asociándose con la industria de Estados Unidos y nuestros objetivos enfocados de aterrizar humanos en la Luna para 2024".
Los conceptos se describen a continuación en orden alfabético.
Blue Originl
Blue Origin es el contratista principal de la Selección Nacional que incluye a Lockheed Martin, Northrop Grumman y Draper. Su Vehículo Integrado de Lander (ILV) es un lander de tres etapas que aprovecha la probada herencia de vuelos espaciales de cada equipo.
El concepto artístico de la Selección de Blue Origin conundó un lander en la superficie de la Luna.
Créditos: Blue Origin
Blue Origin construirá el elemento de descenso que es impulsado por motores criogénicos BE-7 tres años en desarrollo privado, con tecnologías criogénicas ahora bajo soporte de Tipping Point. Lockheed construirá el elemento de ascenso que incluye la cabina de la tripulación, que tendrá un punto en común significativo con Orion. Northrop Grumman construirá el elemento de transferencia basado en gran medida en su módulo de carga Cygnus que da servicio a la Estación Espacial Internacional. Northrop Grumman también está liderando el desarrollo de un futuro elemento de reabastecimiento para una demostración de lander sostenible. Draper proporcionará la orientación, navegación y control, aviónica y sistemas de software que se basan en gran medida en sistemas similares que la compañía ha desarrollado para la NASA.
En su propuesta, la Selección Nacional describe un plan en el que el ILV puede atracar con Orión o la Puerta de Enlace para esperar la llegada de la tripulación. Los elementos del Equipo Nacional de Origen Azul para el Sistema de Aterrizaje Humano pueden ser lanzados individualmente en cohetes comerciales o combinados para lanzarse en el Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA.
Dynétics
Dynetics propuso un equipo robusto con más de 25 subcontratistas especializados tanto en los elementos más grandes como en los componentes más pequeños a nivel de sistema del Sistema de Aterrizaje Humano Dynetics. El gran equipo aprovecha la experiencia de Dynetics como integrador en contratos militares y de defensa con grandes equipos de subcontratistas.
Concepto artístico del Sistema de Aterrizaje Humano Dynetics en la superficie de la Luna.
Créditos: Dynetics
El concepto Dynetics Human Landing System incluye un único elemento que proporciona las capacidades de ascenso y descenso, con múltiples vehículos propulsores modulares preposicionados para alimentar los motores en diferentes puntos de la misión. La cabina de la tripulación se sienta baja a la superficie, lo que permite una breve subida para los astronautas que entran, salen o transportan herramientas y muestras. Los sistemas DHLS son compatibles tanto con el acoplamiento con Orion como con Gateway, y obtendrán una recarga de combustible antes de descender a la superficie. Después de la expedición en superficie, todo el vehículo regresará para la transferencia de la tripulación de vuelta a Orión.
El Sistema de Aterrizaje Humano Dynetics es independiente de cohetes, capaz de lanzarse en una serie de cohetes comerciales.
Spacex
Starship es un sistema de lanzamiento y aterrizaje totalmente reutilizable diseñado para viajar a la Luna, Marte y otros destinos. El sistema se apoya en los motores Raptor probados de la compañía y en la herencia de vuelo de los vehículos Falcon y Dragon. La nave estelar incluye una espaciosa cabina y dos esclusas de aire para los paseos por la luna de los astronautas.
Concepto artístico de la nave SpaceX Starship en la superficie de la Luna. Créditos: SpaceX
Varias naves estelares sirven a propósitos distintos en la habilitación de misiones de aterrizaje humano, cada una basada en el diseño común de la nave estelar. Una nave estelar de almacenamiento propulsor se estacionará en órbita terrestre baja para ser suministrada por buques estelares cisterna. La nave estelar con clasificación humana se lanzará a la unidad de almacenamiento en la órbita terrestre, se abastecerá y continuará hasta la órbita lunar.
El cohete Super Heavy de SpaceX, que también es impulsado por Raptor y totalmente reutilizable, lanzará la nave estelar desde la Tierra. La nave estelar es capaz de transportar a la tripulación entre Orión o Puerta de Enlace y la superficie lunar.
Adelante a la Luna
"Estamos encantados de ver la variedad de enfoques de estas empresas", dijo Watson-Morgan. "Más allá de nuestro objetivo de devolver a los humanos a la Luna para 2024, este desarrollo acelerado impulsará los avances en sistemas críticos para todos los tipos de lander, humanos y robóticos".
La NASA tuvo un punto de partida en algunos de esos sistemas avanzados a través del trabajo completado bajo NextSTEP-2 Apéndice E. Once empresas estadounidenses proporcionaron estudios, demostraciones y prototipos bajo el Apéndice E, revelando nuevos conceptos para abordar la gestión de fluidos criogénicos, la transferencia de propulsores en el espacio y los sistemas de aterrizaje y evitación de riesgos de precisión.
Cuando la NASA envía astronautas a la superficie de la Luna en 2024, será la primera vez que generaciones de personas presenciarán a los humanos caminando sobre otro cuerpo planetario, fuera de ver imágenes históricas de Apolo. Sobre la base de estos pasos, los futuros exploradores robóticos y humanos pondrán en marcha infraestructura para una presencia sostenible a largo plazo en la Luna
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