El programa Artemis (o Artemisa) de la NASA apuesta a poner astronautas nuevamente en la Luna en 2025, tras más de 50 años. La intención de la agencia espacial estadounidense es establecer la plataforma que, posteriormente, le permitirá dar el salto para llevar personas a Marte. Y en esta historia juega un papel crucial Orion, la nave que, según los norteamericanos, llevará a los humanos "más lejos que nunca antes".

El desarrollo de Orion tiene varias particularidades que van más allá de la cuestión netamente técnica. Por un lado, estamos hablando del primer gran esfuerzo de la NASA para llevar a sus astronautas al espacio sin depender de terceros desde la cancelación del programa del transbordador espacial. Por el otro, el organismo debe afrontar un panorama muy diferente al de otras épocas, con empresas como SpaceX, Blue Origin y Virgin Galactic liderando la carrera aeroespacial privada y logrando avances muy importantes.

Pero el caso de Orion también resalta porque sus orígenes se remontan a la primera mitad de los años 2000 y tienen una estrecha relación con el Proyecto Constelación, cuyo máximo objetivo era volver a la Luna antes del 2020. Sin embargo, tras la cancelación de dicho programa se decidió mantener con vida la iniciativa de la nueva nave, que ha mutado para convertirse en una pieza fundamental del programa Artemis.

Los planes de la NASA para esta nueva nave espacial son muy ambiciosos. “Orion está diseñada para satisfacer las necesidades cambiantes del programa de exploración del espacio profundo de nuestra nación en las décadas por venir”, asegura en su sitio web.

Por ello, queremos aprovechar estas líneas para repasar su historia, sus características más importantes y los desafíos que deberá afrontar una vez que comience a volar.

¿Qué es Orion?

La NASA vuelve a tener un medio propio para llevar a sus astronautas al espacio, algo que no sucede desde la cancelación del programa del Space Shuttle en 2011. Orion es la joya del programa Artemis.

La nave espacial Orion ha sido diseñada para viajar al espacio montada encima del Sistema de Lanzamiento Espacial o SLS, por las siglas en inglés de Space Launch System. El cohete superpesado de la NASA será el encargado de empujar a Orion para que pueda llegar hasta la Luna, e incluso un poco más allá. Se espera que el próximo agosto se desarrolle la misión Artemis I, que llevará a Orion (sin tripulación) a orbitar el satélite natural de la Tierra en una misión que tendrá una duración planeada de entre 26 y 42 días.

Pero más allá del SLS en sí, que merece un artículo aparte, Orion se compone, en realidad, de tres partes: el sistema de cancelación de lanzamiento, el módulo de tripulación y el módulo de servicio.

1. Sistema de cancelación de lanzamiento

Es la sección superior de Orion, conformada por una suerte de torre o mástil que finaliza en forma de "campana"; la misma protege al módulo de tripulación durante el despegue y si alguna falla crítica obliga a cancelar la misión. Si algo sale mal, el sistema de cancelación de lanzamiento se activa en cuestión de milisegundos y utiliza tres cohetes para proteger a los astronautas que viajan al espacio.

El primero es el propulsor para abortar, que produce 400.000 libras de empuje y va de 0 a 651 kilómetros por hora en dos segundos. Su misión es separar el módulo de tripulación del resto del módulo de servicio y del SLS, en caso de que este último falle y entre en caída.

El segundo es el motor de control de altitud, que genera 7.000 libras de fuerza de dirección y permite que los tripulantes controlen el vehículo a través de 8 válvulas. Y el tercer motor desprende el sistema de cancelación de lanzamiento —con su mástil y campana— del módulo de tripulación, para que la cápsula pueda accionar el sistema de paracaídas y tenga un reingreso seguro a la Tierra.

2. Módulo de tripulación

Esta es la "cabina" donde viajarán los astronautas de Orion. Lo llamativo es que tiene un diseño y formato muy similar al de los módulos de mando de las naves del programa Apolo, pero con una punta más plana. La cápsula presurizada tiene capacidad para cuatro tripulantes y presenta el instrumental de vuelo y el equipamiento de soporte vital. Puede sobrevivir más allá de la órbita baja terrestre de forma independiente por 21 días, o hasta por seis meses en caso de estar acoplada a una nave o estación.

Su desarrollo estuvo a cargo de Lockheed Martin, que ha llevado a cabo el proceso de fabricación en sus instalaciones de Nueva Orleans, Estados Unidos. En 2009, cuando la cápsula todavía formaba parte del Proyecto Constelación, la NASA decidió utilizar un sistema ablativo AVCOAT para el escudo. Para ello se implementaron 186 bloques únicos de este material, que a mediados de 2020 se aplicaron sobre el esqueleto de titanio y la cobertura de fibra de carbono.

Según explicó la agencia espacial estadounidense, el escudo térmico debe ser capaz de soportar una temperatura de reingreso de 5.000 grados Fahrenheit (2.760 grados Celsius).

3. Módulo de servicio

La tercera pieza crucial de la nave espacial Orion es el módulo de servicio, también conocido como “módulo europeo de servicio” o ESM, por sus siglas en inglés. Esta última denominación no es por capricho, pues su desarrollo ha estado a cargo de la Agencia Espacial Europea (ESA), que a su vez trabajó junto a Airbus para materializarlo. Su misión es brindar propulsión, control térmico y energía eléctrica —que genera a través de 4 paneles solares desplegables— a Orion, así como proveerle de agua, oxígeno y nitrógeno hasta que el módulo de tripulación se separe y reingrese a la Tierra.

Principales características de Orion

Sistema de cancelación de lanzamientoMódulo de tripulaciónMódulo de servicio
Alto15,24 metros3,35 metros4,78 metros
Diámetro0,9 metros (torre); 5,1 metros (base)5,02 metros5,02 metros
Peso en el despegue (Artemis I)7.575 kilogramos9.344 kilogramos-
Masa en el despegue (Artemis I)--14.016 kilogramos
Volumen habitable-8,9 metros cúbicos-
Volumen presurizado-19,55 metros cúbicos-
Otras característicasCuenta con tres propulsores para separar el módulo de tripulación al abortar una misión y permitir su reingreso a salvo a la Tierra.Es capaz de trasladar hasta 4 tripulantes. Incorpora un sistema de control de reacción con 12 propulsores que generan 160 libras de empuje cada uno. Tiene una capacidad de carga útil lunar de 100 kilos, aproximadamente.Posee 4 "alas solares" compuestas por paneles desplegables de casi 19 metros de largo con 15.000 celdas solares, capaces de generar 11 kW.
El motor principal brinda 6.000 libras de empuje, mientras que los 8 motores auxiliares generan 110 libras de empuje cada uno.
El sistema del control de reacción tiene 24 propulsores de 50 libras de empuje cada uno.

Un desarrollo de casi dos décadas

Como ya mencionamos, Orion es una pieza clave del programa de la NASA que planea llevar astronautas de nuevo a la Luna para 2025. Y si en agosto próximo supera exitosamente la misión Artemis I, cumplirá su primera gran meta para establecerse como la plataforma que potenciará los planes norteamericanos para explorar el espacio profundo.

No es un dato menor, tomando en cuenta que el proyecto ya lleva prácticamente dos décadas de planificación y desarrollo. Esto se debe a los cambios que ha afrontado la campaña espacial de Estados Unidos, tanto por cuestiones operativas como económicas e, incluso, políticas.

Los primeros indicios de Orion se remontan al plan Vision for Space Exploration, que el por entonces presidente George W. Bush anunció en enero de 2004. El mismo incluía el desarrollo de un Vehículo Tripulado de Exploración o CEV, por las siglas en inglés de Crew Exporation Vehicle.

La idea de la administración Bush era establecer un ambicioso plan —en los papeles, al menos— para expandir la presencia humana en el espacio. El objetivo más importante era la vuelta de los astronautas a la superficie lunar para el año 2020, aunque no era el único. La intención "oculta" tras este anuncio era revivir el interés público en la exploración espacial, que venía de sufrir un duro golpe a comienzos de 2003 con la tragedia del transbordador Columbia, que se desintegró en su reingreso a la Tierra.

Lo cierto es que, entre fines de 2004 y comienzos de 2005, la NASA publicó una solicitud de propuestas para que las empresas interesadas presentaran sus proyectos para el desarrollo del próximo CEV. Cumplido el período, dos consorcios fueron seleccionados para elevar sus ideas a la administración espacial estadounidense: Lockheed Martin por un lado y Northrop Grumman junto a Boeing por el otro.

Proyecto Constelación y un sinfín de idas y vueltas

Entre los requisitos establecidos por la NASA, los proyectos debían contemplar el escenario de una potencial exploración lunar. Del plan de Northrop Grumman y Boeing nunca se conoció demasiado en público, pero sí hubo muchos datos divulgados del presentado por Lockheed Martin, que finalmente resultó elegido.

Un punto llamativo es que el plan original de Lockheed Martin no tenía nada que ver con lo que posteriormente se conoció como Orion. La idea inicial de la compañía era desarrollar un CEV con un formato de aeronave muy similar a un orbitador del transbordador espacial. Para ser capaz de afrontar misiones interplanetarias, la nave sería acompañada por un módulo de propulsión dotado de cohetes.

No obstante, el diseño del Vehículo Tripulado de Exploración cambió drásticamente con su incorporación en el Proyecto Constelación. Dicha iniciativa tuvo la misión de materializar el retorno a la Luna a más tardar en 2020, pero terminó quedando trunco. La idea era desarrollar dos nuevas plataformas de cohetes —Ares I y Ares V— y dos naves espaciales: Orion y Altair.

El programa se mantuvo activo entre 2005 y 2009, pero la imposibilidad de continuarlo sin un drástico incremento en su financiamiento llevó a su cancelación. La medida se decidió en 2010, durante el primer mandato de Barack Obama, y se efectivizó tras quitarlo del presupuesto para el año fiscal 2011.

Sin embargo, la cancelación del Proyecto Constelación no significó la muerte de Orion. El proyecto se mantuvo en actividad hasta su reubicación definitiva bajo el ala del programa Artemis, del cual forma parte en la actualidad.

Un punto interesante a mencionar es que Orion ya voló en una oportunidad. Fue en diciembre de 2014, cuando protagonizó una misión de prueba no tripulada en la que se utilizó el cohete Delta IV Heavy.

YouTube video

Sin embargo, no se trató de una versión completa de la nave espacial de la NASA. La única parte realmente terminada era el módulo de tripulación; en tanto que se utilizó una maqueta estructural del módulo de servicio y una versión parcial del sistema de cancelación del lanzamiento. Este último tenía solamente el propulsor que expulsaba la campana protectora para permitir el despliegue de los paracaídas.

En el vuelo de pruebas, bautizado formalmente como Exploration Flight Test-1, Orion orbitó dos veces alrededor de la Tierra antes de su reingreso y amerizaje. De esta forma, la NASA pudo probar las condiciones de reingreso de la cápsula, así como la resistencia del escudo térmico.

El futuro de Orion, de la mano de Artemis

Si el cronograma no sufre nuevas demoras, Orion cumplirá el objetivo de volar a la Luna en la segunda mitad de agosto. La nave de la NASA partirá a bordo del impactante SLS para completar la misión Artemis I que, como ya indicamos, orbitará el satélite natural de la Tierra sin tripulación. De todos modos, nada está escrito en piedra. Se estima que el estreno del Sistema de Lanzamiento Espacial ha sido postergado al menos en 16 oportunidades desde 2016. Queda claro, entonces, que nadie puede descartar nuevos aplazamientos.

Si todo va de acuerdo a lo planeado, la siguiente misión será Artemis II, no antes de mayo de 2024. La misma será muy parecida a Artemis I, pero con la diferencia de que sí llevará tripulantes. Mientras que el paso final para el retorno a la Luna se dará en algún momento de 2025 con Artemis III.

Concretado el retorno a la superficie lunar, la NASA podrá iniciar la siguiente etapa de su plan de exploración espacial: llevar humanos a Marte. Lógicamente, aún es muy pronto para especular al respecto. Lo que sí es cierto es que con Orion, los estadounidenses se plantean recuperar el terreno perdido desde que se canceló el programa de transbordador espacial y se quedaron sin medios para viajar al espacio sin depender de terceros. ¿Lo lograrán?

Fotos: NASA Orion Spacecraft en Flickr.

Esta es una versión actualizada de un artículo publicado previamente en Hipertextual.

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