Artemis 1

Artemis 1 (también conocida como Artemisa I) es una misión no tripulada programada por la NASA, siendo la primera del programa Artemisa y la primera que va a ser lanzada con el sistema de lanzamiento espacial (SLS) y la nave Orión como carga útil.[1]

Artemis 1
Operador NASA
Página web enlace
Duración de la misión 26-42 días
Propiedades de la nave
Nave Orion MPCV
Comienzo de la misión
Lanzamiento Previsto entre el 12 y el 27 de noviembre de 2022
Vehículo Sistema de Lanzamiento Espacial
Lugar Centro Espacial Kennedy, Plataforma de Lanzamiento 39B

Insignia de la misión Artemis 1

Su lanzamiento estaba planificado para un periodo entre el 27 de septiembre y el 3 de octubre de 2022, pero ha sido aplazado debido al paso del huracán Ian y por lo tanto el despegue se replanificó para ser lanzado entre el 12 y el 27 de noviembre de 2022.

La misión tendría una duración media de 25,5 días aproximadamente, en donde la nave Orión realizaría una trayectoria circunlunar durante un intervalo de seis días alrededor de la Luna.[2][3] Esta misión sería el inicio del uso de Orión junto al SLS para los siguientes vuelos tripulados (con una duración de ida y vuelta de siete días), que se pretenden que sean lanzados con la misión tripulada Artemisa 2,[4] antes del ensamblaje con la estación espacial Lunar Gateway que se pretende que sea factible en 2025 con la misión Artemisa 3.[5]

Denominación

Anteriormente conocida como Exploration Mission-1 (EM-1), principalmente, así como Space Launch System 1, (SLS-1), la misión pasó a denominarse Artemis 1 o Artemisa 1 tras el inicio del Programa Artemisa.

Visión general
Trayectoria prevista para Artemis 1

La misión será propulsada principalmente utilizando como sistema de lanzamiento espacial un modelo Bloque 1, con dos tanques propulsores de cohetes sólidos de 5 segmentos, con una capacidad para 2 774 706 litros de combustible, que producirán 39 000 kN de empuje en el despegue. La primera etapa utilizará cuatro motores RS-25D. La etapa superior Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS - etapa de propulsión criogénica provisional) será propulsada por un cohete Delta (DCSS), utilizando un solo motor criogénico RL10.

Una vez en órbita, la ICPS realizará una maniobra orbital mediante una inyección translunar, que posicionará la nave espacial Orion y otros 13 CubeSats camino a la Luna. De ser exitosa la maniobra la Orion se separará del ICPS para dirigirse a su destino, y los 13 CubeSats realizarán investigaciones científicas y demostraciones tecnológicas.

Originalmente, la misión estaba planeada para seguir una trayectoria circunlunar sin entrar en órbita alrededor de la Luna.[3] Los planes actuales harán que la nave espacial Orion pase aproximadamente 3 semanas en el espacio, incluidos 6 días en una órbita retrógrada distante alrededor de la Luna.

Cronología de la misión
Tiempo transcurrido de la misión[6] Evento Ubicación
0 horas 00 minutos 00 segundos Despegue Complejo de Lanzamiento 39B del Centro Espacial Kennedy
0 horas 02 minutos 12 segundos Separación de cohetes sólidos
0 horas 03 minutos 24 segundos Lanzamiento de los paneles del módulo de servicio
0 horas 03 minutos 30 segundos Lanzamiento de la torre de abortos.
0 horas 08 minutos 04 segundos Apagado del motor principal de la etapa central
0 horas 08 minutos 16 segundos Separación de la etapa central y del ICPS
0 horas 18 minutos 20 segundos Comienza el despliegue del panel solar de Orión.
0 horas 30 minutos 20 segundos Fin del despliegue del panel solar de Orión
0 horas 53 minutos 46 segundos Inicio de la maniobra de elevación del perigeo
0 horas 54 minutos 08 segundos Fin de la maniobra de elevación del perigeo
1 hora 33 minutos 21 segundos Inicio de la inyección trans-lunar (TLI, por sus siglas en inglés)
1 hora, 51 minutos y 21 segundos Fin de la inyección translunar
2 horas 01 minutos 26 segundos Separación de Orión/ICPS
2 horas 02 minutos 48 segundos Quemado de separación de la etapa superior
3 horas 25 minutos 26 segundos Quemado de eliminación del ICPS
7 horas, 51 minutos y 21 segundos Primer quemado de corrección de trayectoria
Días 2-5 Fase de salida por inercia
Día 6 Asistencia gravitacional lunar 96,6 km de la superficie lunar
Días 6-9 Tránsito a la órbita retrógrada lejana (DRO)
Días 10-26 En DRO
Día 27 Quema de salida del DRO
Días 27-32 Salida del DRO
Día 33 Regreso a la zona de vuelo con motor.
Días 33-39 Tránsito de regreso
Día 39 Entrada y amerizaje Océano Pacífico

Historia

El 16 de enero de 2013, la NASA anunció que la Agencia Espacial Europea construirá el Módulo de Servicio Europeo basado en su vehículo de transferencia automatizado, por lo que el vuelo también podría considerarse como prueba de productos de la ESA y Estados Unidos, y de cómo interactúan estos componentes de la ESA con los componentes de American Orion.[7]

El módulo de pruebas Exploration Flight Test-1 (EFT-1) se construyó conscientemente de forma para comprobar que si se añadían todos los componentes faltantes (asientos, sistemas de soporte vital), no conseguiría alcanzar el objetivo.

En enero de 2015, la NASA y Lockheed anunciaron que la estructura primaria en la nave espacial Orion sería hasta un 25 % más ligera en comparación con la anterior. Esto se lograría reduciendo el número de paneles cónicos de seis (EFT-1) a tres (Artemis 1), reduciendo el número total de soldaduras de 19 a 7,[8] ahorrando la masa adicional de material de soldadura. Otros ahorros considerables se deberían a la revisión de sus diversos componentes y cableado. La nave Orion para la misión Artemis 1, estará equipada con un sistema de soporte vital completo y asientos de la tripulación, pero no llevará tripulación.[9] En su lugar, los asientos estarán ocupados por dos maniquíes con los que se podrá probar el efecto de la radiación.[10]

Estudio sobre una tripulación en Artemis 1

Esta misión se realizará sin tripulación, sin embargo, la NASA inició un estudio en 2017 para investigar una posible versión tripulada.[11] La misión tripulada consistiría en un equipo compuesto de dos astronautas, y la duración del vuelo sería más corto por razones de seguridad.[12] El 12 de mayo de 2017, la NASA reveló que no enviaría astronautas al espacio con la misión Artemis 1 después de varios meses de estudio de factibilidad.[13] Durante el transcurso del estudio del proyecto la NASA barajó opciones factibles para esta prueba, como agregar una escotilla a la nave Orion, en lugar de una cubierta metálica.

Estudio sobre un lanzador alternativo

El 13 de marzo de 2019, el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, informó frente a una audiencia del Senado que la NASA estaba considerando trasladar la nave espacial Orion a su lugar de lanzamiento para cumplir con su programa y poderlo enviar al espacio a mediados de 2020, declarando que "el sistema de lanzamiento espacial está luchando para cumplir con su cronograma" y que "ahora entendemos mejor la complejidad de este proyecto y que necesitará un tiempo adicional". También informó que la NASA estaba considerando enviar al espacio la nave espacial Orion en vehículos comerciales como Falcon Heavy o Delta IV Heavy.[14][15] La misión requeriría dos lanzamientos: uno para colocar la nave espacial Orion en órbita alrededor de la Tierra, y otro para llevar una etapa superior. Ambos vehículos se acoplarían en plena órbita terrestre y más tarde, se activaría la etapa superior para enviar la nave Orion destino a la Luna. Lo más vulnerable sería llevar a cabo el acoplamiento, puesto que la NASA no tiene previsto acoplar cápsulas tripulada hasta que no se efectúe la misión Artemis 3.[16] A mediados de 2019 se decidió dejar la idea en suspenso, debido a la finalización de otro estudio que llevaría a retrasar aún más la misión.[17]

Carga útil de Orión
Chaleco AstroRad en la EEI

La NASA en colaboración con el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y la Agencia Espacial de Israel (ISA), y junto con las empresas StemRad y Lockheed Martin, efectuaron el Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE - Experimento de Radiación AstroRad Matroshka), que medirá la deposición de radiación en tejidos y probará la efectividad del chaleco de protección antirradiación AstroRad en entornos radiactivos más allá de la órbita terrestre baja. Si bien la estrategia en el pasado para la protección contra la radiación se basaron en refugios para tormentas solares donde los astronautas podían encontrar refugio en caso de ser alcanzado por tormentas solares, el diseño ergonómico del AstroRad proporciona un sistema de protección móvil con un factor de protección similar al de los refugios para tormentas sin obstaculizar la capacidad de los astronautas para realizar sus operaciones.[18]

El compartimento preparado para la tripulación en la nave espacial Orion para la misión Artemisa 1 no tripulada, incluirá dos maniquíes femeninos que estarán expuestos al entorno de radiación a lo largo de la órbita lunar, incluidas las tormentas solares y los rayos cósmicos galácticos. Uno de los maniquíes estará protegido con el chaleco AstroRad mientras el otro estará desprotegido. Los maniquíes brindarán la oportunidad de medir con precisión la exposición a la radiación no solo en la superficie corporal, sino también en la ubicación exacta de los órganos y tejidos sensibles del interior del cuerpo humano. La exposición a la radiación se medirá con la implementación de dosímetros pasivos y activos distribuidos en el interior de los maniquíes en ubicaciones precisas de tejidos sensibles y altas concentraciones de células madre.[19][20] Los resultados de MARE servirán como plataforma para otros experimentos científicos, proporcionarán información precisa de riesgo de radiación de exploración en el espacio profundo y confirmará la efectividad de las propiedades protectoras del chaleco AstroRad.[21]

Carga secundaria
Modelo del cubículo MPCV Stage Adapter para dispensadores con resorte de los 13 CubeSat

También llevará como carga secundaria trece CubeSat de bajo costo con sendas misiones que fueron previamente seleccionadas para el vuelo de prueba Artemisa 1.[22] Todos tienen la configuración de 6 unidades,[23] siendo ubicados dentro de la segunda etapa en el vehículo de lanzamiento desde el cual serán desplegados. Dos de los CubeSats fueron seleccionados por Next Space Technologies for Exploration Partnership de la NASA, tres por la Dirección de Misión de Exploración y Operaciones Humanas, dos por la Dirección de Misión Científica, y tres fueron elegidos de entre los envíos de los socios internacionales de la NASA. Los CubeSat seleccionados son los siguientes:[24][25]

  • ArgoMoon, proporcionará a la NASA el seguimiento de las operaciones que hace el vehículo de lanzamiento a través de la fotografía. Diseñado por Argotec y coordinado por la Agencia Espacial Italiana (ASI), está diseñado para obtener imágenes de la Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) de Orión para datos de la misión y registros históricos. Probará tecnología con la que una pequeña nave espacial puede maniobrar y operar cerca del ICPS.[26]
  • BioSentinel, experimento astrobiológico, que utilizará levadura con la que fermentará organismos, para detectar, medir y comparar el impacto de la radiación del espacio profundo en los organismos vivos durante largos períodos más allá de la órbita terrestre baja.[25]
  • CubeSat for Solar Particles, estudiará las partículas dinámicas y los campos magnéticos que fluyen del Sol[27] y se utilizará como prueba de concepto de la viabilidad de una red de estaciones para rastrear el clima espacial. Diseñado en el Instituto de Investigación del Suroeste.
  • EQUULEUS, tomará imágenes de la plasmasfera de que rodea la Tierra para estudiar el ambiente de radiación alrededor de la Tierra mientras realiza pruebas de maniobras de bajo empuje para el control de trayectoria en el espacio entre la Tierra y la Luna.[26] Diseñado por la Agencia JAXA de Japón y la Universidad de Tokio.
  • Lunar Flashlight, buscará y mapeará la ubicación de hielo existente en la Luna a una escala de 1 a 2 km dentro de las regiones permanentemente sombreadas del polo sur lunar.[28][29]
  • Lunar IceCube, localizará y estudiará evidencia adicional de los depósitos de hielo de agua en la Luna desde una órbita lunar baja. Diseñado en la Morehead State University.
  • Lunar Polar Hydrogen Mapper, (LunaH-Map), mapeará hidrógeno dentro de los cráteres cerca del polo sur lunar, midiendo su profundidad y la distribución de compuestos ricos en hidrógeno como el agua. Utilizará un detector de neutrones para medir las energías de los neutrones que interactúan con el material en la superficie lunar. Su misión está planificada para durar 60 días y realizar 141 órbitas de la Luna.[30] Diseñado en la Universidad Estatal de Arizona.[31]
  • Near-Earth Asteroid Scout, prototipo de vela solar en forma de CubeSat controlable que será capaz de encontrar asteroides cercanos a la Tierra (NEA).[32] Las observaciones se lograrán mediante un sobrevuelo cercano (~10 km) y utilizando una cámara monocromática de grado científico de alta resolución para medir las propiedades físicas del asteroide.[32] Se identificará una variedad de objetivos potenciales según la fecha de lanzamiento, el tiempo de vuelo y la velocidad de encuentro.
  • OMOTENASHI, demostrará que la tecnología de bajo precio también puede aterrizar y explorar la superficie lunar, realizará mediciones de radiación del entorno cercano a la Luna, así como en su superficie.[26][33] Diseñado por JAXA.
  • SkyFire (spacecraft), sobrevolará la Luna y tomará muestras espectroscópicas de la superficie y termografía. Diseñada por Lockheed Martin.

Los tres CubeSats restantes se seleccionaron por medio de una competición que enfrentó a varios CubeSat estadounidenses entre sí en una serie de torneos terrestres conocidos como 'NASA's Cube Quest Challenge',[34][35] y que fueron anunciados por la NASA Ames el 8 de junio de 2017. La finalidad de la competición era contribuir a abrir la exploración del espacio profundo a naves espaciales no gubernamentales. Estas posibilidades se otorgaron a:[36]

  • Cislunar Explorers, demostrarán a la comunidad científica la posibilidad de propulsarse por electrólisis del agua y la navegación óptica interplanetaria para orbitar la Luna. Diseñado por la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York.
  • Earth Escape Explorer, demostrar que las comunicaciones a larga distancia en órbita heliocéntrica son posibles. Diseñado por la Universidad de Colorado en Boulder.
  • Team Miles, demostrar que las comunicaciones en el espacio profundo mientras está en órbita heliocéntrica y el uso de propulsores de iones híbridos para controlar la trayectoria de bajo empuje es posible. Diseñado por Fluid and Reason, LLC, Tampa, Florida.

Galería
  • Secuencia de soldadura de la nave espacial Orion para la misión Artemisa 1
  • Etapa central de SLS para Artemisa 1
  • Nave espacial Orion para la Artemisa 1
  • Pasaporte de abordaje

Véase también

Referencias
  1. Loren, Grush (17 de mayo de 2019). «NASA administrator on new Moon plan: ‘We’re doing this in a way that’s never been done before’» (en inglés). The Verge. Consultado el 17 de mayo de 2019.
  2. Barazarte Daza, Nathaly (25 de julio de 2019). «La NASA enviará a la primera mujer a la Luna». elciudadano.com. Archivado desde el original el 25 de julio de 2019. Consultado el 10 de marzo de 2020.
  3. Singer, Jody (25 de abril de 2012). «Status of NASA’s Space Launch System». NASA Marshall Space Flight Center. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2013. Consultado el 15 de noviembre de 2015.
  4. «La NASA lanzará la nave Orion alrededor de la Luna en preparación para una misión tripulada». RT Actualidad. 21 de julio de 2019. Archivado desde el original el 21 de julio de 2019. Consultado el 10 de marzo de 2020.
  5. ESA / Space in Member States / Spain (18 de julio de 2019). «Astronautas en la Luna con el tercer Módulo de Servicio Europeo para Orion». esa.int. Archivado desde el original el 18 de julio de 2019. Consultado el 10 de marzo de 2020.
  6. «NASA Artemis I Press Kit». NASA. Consultado el 30 de agosto de 2022.
  7. «Engineers resolve Orion will 'lose weight' in 2015». NASA. 16 de enero de 2013. Consultado el 22 de marzo de 2013.
  8. Barrett, Josh (13 de enero de 2015). «Orion program manager talks EFT-1 in Huntsville». Space Alabama (WAAY). Archivado desde el original el 18 de enero de 2015. Consultado el 11 de marzo de 2020.
  9. «Engineers resolve Orion will 'lose weight' in 2015». WAFF. 13 de enero de 2015. Consultado el 15 de enero de 2015.
  10. Berger, Thomas (2017). Exploration Missions and Radiation. International Symposium for Personal and Commercial Spaceflight. 11-12 October 2017. Las Cruces, New Mexico. Archivado desde el original el 22 de junio de 2018. Consultado el 11 de marzo de 2020.
  11. Dunbar, Brian, ed. (15 de febrero de 2017). «NASA to Study Adding Crew to First Flight of SLS and Orion». NASA. Consultado el 15 de febrero de 2017.
  12. Warner, Cheryl (24 de febrero de 2017). «NASA Kicks Off Study to Add Crew to First Flight of Orion, SLS». NASA. Consultado el 27 de febrero de 2017.
  13. Gebhardt, Chris (12 de mayo de 2017). «NASA will not put a crew on EM-1, cites cost – not safety – as main reason». NASASpaceFlight.com.
  14. NASA names new moon landing mission 'Artemis' as Trump administration asks for $1.6 billion. Ledyard King, USA Today. 14 May 2019.
  15. Daunting to-do list for sending people back to the Moon. Loren Grush, The Verge. 18 July 2019.
  16. Foust, Jeff, ed. (13 de marzo de 2019). «NASA considering flying Orion on commercial launch vehicles». SpaceNews. Consultado el 13 de marzo de 2019.
  17. Sloss, Philip (19 de abril de 2019). «NASA Launch Services Program outlines the alternative launcher review for EM-1». NASASpaceFlight.com. Consultado el 9 de junio de 2019.
  18. Pasztor, Andy (17 de abril de 2018). «U.S., Israeli Space Agencies Join Forces to Protect Astronauts From Radiation». Wall Street Journal (en inglés estadounidense). ISSN 0099-9660. Consultado el 21 de junio de 2018.
  19. Berger, Thomas (2017). Exploration Missions and Radiation. International Symposium for Personal and Commercial Spaceflight. 11-12 October 2017. Las Cruces, New Mexico. Archivado desde el original el 22 de junio de 2018. Consultado el 11 de marzo de 2020.
  20. Berger, Thomas (2017). «ISPCS 2017 - Thomas Berger 'Exploration Missions and Radiation'». YouTube.com. International Symposium for Personal and Commercial Spaceflight.
  21. International Science Aboard Orion EM-1: The Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE) Payload. Gaza, Razvan, 42nd COSPAR Scientific Assembly. Held 14-22 July 2018, in Pasadena, California, USA, Abstract id. F2.3-20-18.
  22. Healy, Angel (4 de febrero de 2016). «Boeing-Built Rocket to Carry Lockheed Martin's Skyfire CubeSat». GovConWire. Consultado el 5 de febrero de 2016.
  23. NASA seeking proposals for cubesats on second SLS launch. Jeff Foust, Space News. 8 August 2019. Quote: "Unlike Artemis 1, which will fly six-unit cubesats only"
  24. Hambleton, Kathryn; Newton, Kim; Ridinger, Shannon (2 de febrero de 2016). «NASA Space Launch System's First Flight to Send Small Sci-Tech Satellites into Space». NASA. Consultado el 3 de febrero de 2016.
  25. Ricco, Tony (2014). «BioSentinel: DNA Damage-and-Repair Experiment Beyond Low Earth Orbit» (PDF). NASA Ames Research Center. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2015. Consultado el 25 de mayo de 2015.
  26. Hambleton, Kathryn; Henry, Kim; McMahan, Tracy (26 de mayo de 2016). «International Partners Provide CubeSats for SLS Maiden Flight». NASA. Consultado el 15 de febrero de 2017.
  27. Frazier, Sarah (2 de febrero de 2016). «Heliophysics CubeSat to Launch on NASAs SLS». NASA. Consultado el 5 de febrero de 2016.
  28. «Lunar Flashlight». Solar System Exploration Research Virtual Institute. NASA. 2015. Consultado el 23 de mayo de 2015.
  29. Wall, Mike (9 de octubre de 2014). «NASA Is Studying How to Mine the Moon for Water». Space.com. Consultado el 23 de mayo de 2015.
  30. LunaH-Map - Homepage at the Arizona State University.
  31. Harbaugh, Jennifer, ed. (2 de febrero de 2016). «LunaH-Map: University-Built CubeSat to Map Water-Ice on the Moon». NASA. Consultado el 10 de febrero de 2016.
  32. McNutt, Leslie et al. (2014). Near-Earth Asteroid Scout. AIAA Space 2014 Conference. 4-7 August 2014. San Diego, California. American Institute of Aeronautics and Astronautics. M14-3850.
  33. Hernando-Ayuso, Javier et al. (2017). Trajectory Design for the JAXA Moon Nano-Lander OMOTENASHI. 31st Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites. 5–10 August 2017. Logan, Utah. SSC17-III-07.
  34. Clark, Stephen (8 de abril de 2015). «NASA adding to list of CubeSats flying on first SLS mission». Spaceflight Now. Consultado el 25 de mayo de 2015.
  35. Steitz, David E. (24 de noviembre de 2014). «NASA Opens Cube Quest Challenge for Largest-Ever Prize of $5 Million». NASA. Consultado el 27 de mayo de 2015.
  36. Anderson, Gina; Porter, Molly (8 de junio de 2017). «Three DIY CubeSats Score Rides on NASA's First Flight of Orion, Space Launch System». NASA.

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