Una sonda del tamaño de una tostadora pronto explorará una órbita especial alrededor de la luna, el camino planeado para la estación espacial Lunar Gateway de la NASA. El Gateway, que se lanzará a finales de esta década, será un punto de partida para los astronautas y el equipo que viajará como parte del programa lunar Artemis de la NASA. El lanzamiento de esta pequeña pero poderosa sonda exploradora inaugurará la misión Artemis, poniendo finalmente en marcha los ambiciosos proyectos lunares de la agencia espacial.
La pequeña nave espacial valiente se llama Capstone, o, más oficialmente, el Experimento de Navegación y Operaciones de Tecnología del Sistema de Posicionamiento Autónomo Cislunar. Se colocará sobre un cohete Rocket Lab Electron programado para despegar el 27 de junio desde la península de Mahia en Nueva Zelanda a las 9:50 p. m. hora local (5:50 a. m. EDT). Si no puede despegar ese día, tendrá otras oportunidades entre esa fecha y el 27 de julio. Los operadores de lanzamiento habían planeado el despegue para principios de este mes, pero decidieron posponerlo mientras actualizaban el software de vuelo.
“Estamos muy emocionados. Básicamente, será el primer CubeSat lanzado y desplegado en la Luna”, dice Elwood Agasid, gerente del programa Capstone y subgerente del Programa de Tecnología de Satélites Pequeños de la NASA en el Centro de Investigación Ames. «Capstone servirá como un pionero para comprender mejor la órbita particular en la que volará Gateway y cuáles son los requisitos de combustible y control para mantener la órbita alrededor de la luna».
CubeSats empaqueta mucho en espacios pequeños, generalmente a un costo menor que los satélites más grandes. El «cubo» se refiere a una sola unidad estándar, que mide aproximadamente 4 pulgadas por lado. Muchos CubeSats tienen un formato de 3U, con un trío unido para formar una configuración del tamaño de una barra de pan. Capstone es una nave espacial 12U, o cuatro de ellas combinadas. Todo está diseñado para caber en esa caja compacta, incluida una batería de iones de litio y los sistemas de aviónica, con la electrónica y los microcontroladores a cargo de la propulsión, la navegación y el manejo de datos. Los paneles solares horizontales se extienden desde ambos lados de la caja, como alas.
Si bien muchas naves espaciales han orbitado la luna, las demostraciones de tecnología de Capstone la harán única. En particular, incluye un sistema de posicionamiento que hace posible que la NASA y sus socios comerciales determinen la ubicación precisa de la nave espacial mientras se encuentra en órbita lunar. “En la Tierra, la gente da por sentado que el GPS proporciona esa información”, dijo Bradley Cheetham, director ejecutivo de Advanced Space en Westminster, Colorado, e investigador principal de Capstone, en una conferencia de prensa virtual en mayo. Pero el GPS no se extiende a las órbitas superiores de la Tierra, y mucho menos a la luna. Más allá de la órbita terrestre, los investigadores aún confían en sistemas terrestres para rastrear naves espaciales a través de la Red del Espacio Profundo, un sistema internacional de antenas gigantes administradas por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. En cambio, Capstone proporcionará un sistema de navegación de nave espacial a nave espacial, aprovechando el Lunar Reconnaissance Orbiter que ya está allí. La pareja se comunicará entre sí y medirá la distancia entre ellos y cada una de sus posiciones, independientemente de los sistemas terrestres, dijo Cheetham.
Capstone navegará a la luna en una ruta indirecta llamada transferencia lunar balística, que gasta poca energía pero toma tres meses para el viaje. (Los astronautas viajarán en una trayectoria más directa durante unos pocos días). Luego, Capstone se elevará hacia una órbita de halo casi rectilínea de forma ovalada, o NRHO, que gira alrededor de la luna en el transcurso de una semana, separada de ella por 43,500 millas en su punto más lejano. Este camino tiene la ventaja de equilibrar la atracción gravitatoria de la Tierra, la Luna y el Sol, lo que limita el uso de combustible, que será importante para la estación Gateway.
