El Observatorio Cuyano

La reformada estación lunar Gateway de la NASA

Por Daniel Marín

Uno de los pilares del programa Artemisa de la NASA para volver a la Luna en 2024 era la estación lunar Gateway, resucitada por la administración Trump como parte de sus planes para obligar a que la agencia espacial se centrase a corto plazo en la Luna en vez de en Marte (en lo relativo a los objetivos del programa espacial tripulado). De una modesta estación espacial, Gateway pasó a convertirse en una auténtica estación espacial internacional alrededor de la Luna. Mucho más pequeña que la ISS, sí, pero si tenemos en cuenta la energía necesaria para mandar todos los componentes alrededor de nuestro satélite, el esfuerzo es casi comparable. Originalmente, los diversos módulos que componen Gateway debían despegar rumbo a la Luna usando el cohete SLS de la NASA, bien en vuelos de carga dedicados exclusivamente al proyecto, bien como carga secundaria en misiones con la nave Orión. Pero la NASA decidió cambiar de estrategia y optó por lanzar los distintos elementos mediante lanzadores comerciales para acelerar el calendario, reducir costes y no presionar todavía más al sistema SLS/Orión.

La nueva estación Gateway comenzará con el lanzamiento de los módulos PPE y HALO conjuntamente (Northrop Grumman).

La creación del programa Artemisa en 2019 y la decisión de poner dos astronautas en la Luna en 2024 puso a la Gateway ante un compromiso. La NASA se empeñó en encajar la estación Gateway en el nuevo esquema del programa que, de todas formas, ya se había propuesto para un posible alunizaje en 2028. Según este plan, primero se construiría la Gateway y luego se llevaría a cabo el alunizaje. El problema es que, simplemente, no daba tiempo para que todos los elementos de la estación estuviesen listos para 2024, así que la NASA optó por construir una «mini Gateway» que estuviese lista para la misión Artemisa 3, que es la que debe alunizar en 2024. Esta miniestación estaría formada por solo dos módulos, el PPE (Power and Propulsion Element) y el HALO (Habitation and Logistics Outpost), que despegarían mediante cohetes convencionales en 2022 y 2023, respectivamente. El PPE sería el encargado de las maniobras orbitales gracias a sus potentes motores iónicos y del suministro de electricidad. HALO sería un pequeño módulo hábitat presurizado para la tripulación. HALO reemplazaba así a los módulos ESPRIT de la ESA y al UE de la NASA de acuerdo con el diseño de 2018. El módulo lunar o HLS (Human Landing System) se acoplaría en varias piezas de forma automática a esta estación y luego la tripulación llegaría a bordo de la nave Orión. El año pasado, la empresa Maxar Technologies ganó el contrato para construir el PPE.

Diseño de Gateway e 2018. Los primeros módulos debían ser el PPE, SPRIT y el UE (NASA).

Gateway en 2019 con una nave de carga y un módulo lunar (ESA).

Miniestación Gateway de finales de 2019 formada por PPE y HALO, además de una nave de carga (NASA).

Elementos de la miniestación Gateway (NASA).

Pero en los últimos meses el programa Artemisa ha evolucionado. Aunque no ha sido cancelado —y no todo el mundo apostaba a que llegaría tan lejos—, su financiación es claramente deficiente. La NASA, en un afán para ahorrar dinero, se planteó en marzo aparcar la estación Gateway o, incluso, cancelarla por completo. La sangre no llegó al río, pero al final Gateway no jugará ningún papel en la misión Artemisa 3 —ni, obviamente, en las dos misiones Artemisa anteriores— y solo se comenzará a usar a partir de Artemisa 4. Al fin y al cabo, sería una imprudencia deshacerse de la red de alianzas internacionales tejidas para este proyecto, en el que colaborarán con EE.UU. todos los socios de la Estación Espacial Internacional (ISS); o sea, Canadá, Japón, ESA y Rusia. En cualquier caso, el coste del proyecto seguía siendo demasiado alto y el mes pasado la NASA cambió de opinión de forma sorprendente: los dos módulos se lanzarán de forma conjunta con un único cohete convencional en noviembre de 2023.

Nuevo diseño de Gateway con PPE y HALO fusionados (NASA).

La decisión es lógica porque permite ahorrar costes, pero también significa que los únicos vectores capaces de lanzar los dos módulos de una pieza son el Falcon Heavy de SpaceX, el Vulcan de ULA —en su versión pesada— y el New Glenn de Blue Origin. Y, aunque el New Glenn y el Vulcan estarán listos para entonces, es de esperar que la NASA prefiera un lanzador que ya ha demostrado su valía como es el caso del Falcon Heavy. No obstante, los dos módulos juntos no caben en la cofia actual del Falcon Heavy, pero SpaceX está desarrollando una cofia más grande —17,7 x 5,4 metros, frente a los 13,1 x 5,2 actuales— para poder acomodar cargas militares, una cofia que estaría lista para el lanzamiento de 2023. La última noticia relacionada con la estación Gateway ha sido la elección del contratista principal del módulo HALO, que será Northrop Grumman, tal y como todo el mundo esperaba. Al fin y al cabo, la empresa Orbital ATK, actualmente parte de Northrop Grumman, participó en el programa NextSTEP de la NASA con el fin de desarrollar hábitats para la estación Gateway. HALO usará la tecnología desarrollada para el módulo presurizado de las naves Cygnus de carga que llevan víveres a la ISS. Según el contrato, la NASA le dará 187 millones de dólares a Northrop Grumman para desarrollar HALO, aunque esta cantidad no cubre todos los costes de diseño y construcción, que se abonarán en los próximos años si todo sale bien.

SpaceX está desarrollando una nueva cofia más larga y una torre de servicio móvil para la integración vertical de cargas del Pentágono en la rampa 39A (SpaceX).

Fases provisionales de la misión Artemisa 3, el primer alunizaje, con la estación Gateway (NASA).

Según el último diseño del año pasado, HALO será un módulo de 8,22 metros de longitud y 4 metros de diámetro, con una masa de unas 8 toneladas. Estará dotado de cuatro puertos de atraque andróginos: dos longitudinales —uno para el PPE y otro para la Orión u otro módulo— y dos laterales para naves de carga o el módulo lunar. Por su parte, el PPE es un módulo de 5,7 toneladas, aunque la reunificación de los dos elementos permitirá ahorrar peso en el conjunto final, que, de todas formas, se halla en el límite de las capacidades del Falcon Heavy. Eso sí, la trayectoria de baja energía que seguirán los dos módulos implica que tardarán unos 270 días en llegar a la Luna. Una vez allí, se situarán en una órbita de halo casi rectilínea o NRHO. Esta órbita permite que un módulo lunar pueda acceder a toda la superficie lunar con poca energía y garantiza que sea accesible para la nave Orión, cuyo módulo de servicio —de fabricación europea— carece de la Delta-V suficiente para situarse en una órbita lunar baja. Además de naves tripuladas y el módulo lunar, Gateway recibirá visitas de naves de carga. El pasado marzo la NASA otorgó un contrato a SpaceX para desarrollar la nave Dragon XL, que llevará carga y víveres hasta Gateway. Una vez que la miniestación Gateway esté en su lugar, a partir de 2024 comenzarán a acoplarse el resto de módulos previstos.

La nueva Dragon XL llevará carga a Gateway (NASA).

Nave Orión de la NASA con su módulo de servicio de la ESA (Airbus).

Construcción de la cápsula Orión de la Artemisa 3 (Lockheed Martin).

En cualquier caso, apartar la estación Gateway del alunizaje de la misión Artemis 3 también traerá problemas. De entrada, habrá que rediseñar el sistema de soporte vital de la nave Orión, que debía apoyarse en los recursos del módulo HALO durante esta misión (Orión es capaz de mantener una tripulación de cuatro personas durante 21 días, pero no está claro si esto será suficiente para Artemisa 3). Veremos si la jugada sale rentable. Mientras, el proyecto Gateway sigue su curso.