Artemisa 2: Por qué está costando tanto volver a la Luna

Fuente: EL MUNDO

El veterano ingeniero Víctor Rodrigo repasa el desarrollo del programa Artemisa, que esta semana intentará por fin el primer viaje tripulado a la Luna desde 1972, y el papel de empresas privadas como SpaceX.

La misión lunar Artemisa 2 puede considerarse equivalente a la misión Apolo 8 de los años sesenta. Esta misión, en seis días, con tres tripulantes, ejecutó la primera misión lunar de la historia, que, tras orbitar diez veces la Luna, retornó a la Tierra sin incidentes. Por su parte, Artemisa 2 con cuatro tripulantes y una duración de diez días, seguirá una trayectoria de retorno libre (circunlunar) sin orbitar la Luna, habiendo sido precedida por la misión no tripulada Artemisa 1 tres años antes.

En siete años y medio, el programa Apolo desarrolló y validó en órbita terrestre los vehículos y el módulo lunar antes de abordar la misión Apolo 8. En contraste, tras más de veinte años de desarrollo, Artemisa 2 validará el lanzador SLS y la cápsula Orion con tripulación, quedando pendientes el desarrollo y la validación del módulo lunar (Starship), así como las operaciones de descenso del HLS (Human Landing System). Analizar los orígenes y evolución del programa Artemisa bajo la perspectiva del programa Apolo, permite comprender la situación actual, los retos tecnológicos pendientes y las expectativas del proyecto.

En mayo de 1961, el presidente Kennedy estableció un objetivo claro para el programa Apolo: llevar al hombre a la Luna y devolverlo a salvo a la Tierra antes de finalizar la década.

La NASA, fundada en 1958, programó y gestionó el proyecto, cuya ejecución recayó en las principales empresas aeronáuticas de la época. Estas se encargaron de desarrollar y validar los vehículos mediante los programas Mercury (acceso al espacio), Gemini y Apolo 1 a 7 (operaciones en el espacio), junto con el lanzador Saturno V, para alcanzar la superficie lunar.

Finalizada la misión Apolo 8 en diciembre de 1968, tres meses después se ejecutó el Apolo 9 para validar en órbita terrestre las operaciones de acoplamiento entre los módulos de mando y servicios con el modulo lunar, y dos meses más tarde el Apolo 10 replicaría con éxito esas operaciones en el entorno lunar.

Finalmente, en julio de 1969, el Apolo 11 logró con éxito el descenso y retorno a salvo. En ocho meses, estas cuatro misiones permitieron alcanzar el objetivo previsto del programa Apolo.

Los orígenes del programa Artemisa se remontan al accidente del transbordador Columbia, cuando la administración Bush aprobó en 2004 el Programa Constelación, para asegurar los servicios a la Estación Espacial Internacional (ISS), regresar a la Luna antes de 2020 y preparar misiones tripuladas a Marte a partir de 2030. Para ello, adjudicó el desarrollo de los lanzadores pesados Ares a ATK-Boeing y el diseño de una capsula tripulada denominada CEV (Crew Exploration Vehicle), con capacidad entre cuatro y seis tripulantes, a Lockheed Martin.

Para asegurar el abastecimiento de la ISS, la NASA implementó un nuevo modelo de contrato servicios COTS (Commercial Orbital Trasportation Services), que daba mayor libertad de gestión a las empresas. En 2006, adjudicó un contrato de servicios a SpaceX (cápsula Dragon), y otro a Orbital Sciences (cápsula Cygnus), cuyas misiones iniciales culminaron con éxito en 2012 y 2013. Este enfoque garantizó a la NASA la logística de la estación, y permitió a SpaceX consolidar el Falcon 9 y su cápsula Dragon; desde entonces han completado decenas de misiones operativas.

La administración Obama decidió en 2010 cancelar el programa Constelación debido a los retrasos y sobrecostes, reorientando los objetivos de exploración hacia Marte y los asteroides. En este proceso, los lanzadores Ares evolucionaron en el actual Space Launch System (SLS), mientras que la cápsula Crew Exploration Vehicle (CEV) fue renombrada Orion.

Para el transporte de tripulaciones a la EEI, NASA adjudicó en 2014 dos contratos de servicios. Uno a SpaceX con la cápsula Crew Dragon que realizó su primera misión en 2020 y, que ha completado doce misiones para la NASA y cuatro privadas. Otro contrato a Boeing con la cápsula Starliner, cuya primera misión en 2024 con problemas técnicos que obligaron a su tripulación a permanecer nueve meses en la estación y regresar finalmente en una cápsula de SpaceX.

En 2017, la administración Trump retomó el programa lunar, que denominó Artemisa (Artemis en inglés), con el objetivo de alcanzar la superficie en 2024. Artemisa 1 y 2 debían validar el sistema SLS y la nave Orion en trayectoria lunar; Artemisa 3 debería realizar el primer descenso lunar con Starship (SpaceX), y Artemis 4 con Blue Moon (Blue Origin). Recientemente, la misión Artemisa 3 se modificó para validar en órbita terrestre (similar al Apolo 9) el acoplamiento entre Orion y las naves Starship y/o Blue Moon; Artemisa 4 y 5 se reprogramaron para el primer y segundo descenso tripulado Starship y Blue Moon, respectivamente.

Hasta la fecha, solo la misión Artemisa 1 (diciembre de 2022) se ha completado, la cual no tiene equivalente directo en el programa Apolo. Tras la revisión de la cápsula Orion, se detectaron grietas en el escudo térmico, fallo crítico que compromete su seguridad.

El origen de este problema reside en las altísimas temperaturas, cercanas a los 2.800 °C, que se generan por la fricción con la atmósfera al retornar de la Luna a velocidades de unos 40.000 km/h. Estas condiciones no solo amenazan la integridad estructural, sino que pueden generar desaceleraciones de hasta 15 g, una carga física que la tripulación no podría soportar.

Para mitigar estos efectos se emplea la maniobra de reentrada con rebote (Skip Entry), procedimiento en el que la cápsula interactúa con las capas superiores de la atmósfera para generar una fuerza de sustentación que le permite realizar un breve ascenso de varias decenas de kilómetros, lo que facilita la disipación de energía y reduce la velocidad antes del ingreso definitivo en las capas más densas. La solución a este problema, que ha retrasado el programa tres años, consiste en reforzar el escudo térmico y optimizar el perfil de reentrada, ajustes que se validarán en la misión Artemisa 2.

Al finalizar la misión Artemisa 2, comienzan las operaciones más críticas del programa. En primer lugar, Artemisa 3 (2027), misión equivalente al Apolo 9. En segundo lugar, desarrollar y validar las operaciones de reabastecimiento criogénico (LOX, LCH4 y LH2) en orbita terrestre para Starship y orbita lunar para Blue Moon; tecnologías y operaciones muy complejas que aun no han sido probadas. En tercer lugar, validar previamente el descenso lunar HLS sin tripulación antes de abordar las misiones Artemisa 4 (2028) y Artemisa 5 (2030). La complejidad de estas operaciones se hace evidente ante las dimensiones de estos nuevos vehículos.

Starship es una nave espacial de 50 metros de altura (equivalente a quince pisos), con una masa total de 1.200 t y 100 t de carga útil en la superficie lunar. Blue Moon, es un módulo de 16 metros de altura con una masa total de 45 t, entre 3 y 6 t de carga útil en la superficie lunar; una escala mayor que la del módulo lunar Apolo, pero comparable. Dado que el objetivo final del programa Artemisa es establecer una infraestructura para una presencia permanente en la Luna, coincidente con el objetivo de Elon Musk, las capacidades de Starship son la solución adecuada, lo que consolida a SpaceX, una vez más, como empresa clave del programa espacial estadounidense. No obstante, para conseguirlo Jared Isaacman, actual administrador de la NASA, está introduciendo cambios profundos para reducir riesgos (Artemisa 3), acelerar los lanzamientos para ejecutar al menos a una misión al año a partir de 2028 (SLS), y asegurar la financiación pausando la plataforma lunar Gateway.

En 2004, SpaceX (Elon Musk) era una desconocida startup con ambiciones para desarrollar lanzadores y naves espaciales. Supo aprovechar el modelo de contratación COTS/CRS para consolidar el lanzador Falcon 9 y las cápsulas Dragon para proporcionar servicios a la NASA y abrir su explotación comercial. Libre de las exigencias normativas y procedimentales de los contratos de desarrollo, e inspirada en el axioma de "cumplir las leyes de la física; lo demás son recomendaciones", implantó una cultura de eficiencia basada en la importancia del criterio para "cuestionar requisitos, simplificar procesos, acelerar ciclos y automatizar". En definitiva, aplicación práctica de los principios que desde hace mas de quince años promueve el NewSpace: reducir costes y plazos mediante innovación y agilidad organizativa. Esta operativa, le ha permitido alcanzar una posición dominante en el sector espacial, y proporcionar para la NASA excepcionales servicios a la ISS.

No es que antes se hicieran mejor las cosas; sin embargo, cuanto más madura es una tecnología, más complejo se vuelve el ecosistema institucional que la rodea, donde los cambios de estrategia implican retrasos y costes perdidos. Décadas de experiencia, accidentes y auditorías han configurado un entorno regulatorio denso y exigente, dando lugar a un sistema poco ágil, burocrático y costoso. Este contexto ha lastrado el programa lunar tradicional, contexto del que SpaceX ha logrado desmarcarse y la NASA ha podido aprovechar en la ISS y el programa Artemisa.

Este programa está inevitablemente ligado al éxito de SpaceX y, aunque la planificación actual resulta poco realista por la envergadura de las tareas pendientes, la confianza en la compañía se mantiene gracias a la capacidad de innovación y al liderazgo demostrados hasta ahora.

El éxito de Artemisa marcaría el comienzo de una nueva etapa en la exploración lunar en la que podrían incorporarse otros actores, como Europa. Además, abriría la puerta a una explotación comercial que, sin duda, promovería SpaceX y que podrían aprovechar empresas con talento para identificar oportunidades, y liderazgo para establecer y gestionar estrategias eficaces.

Víctor Rodrigo es doctor Ingeniero Aeronáutico, ex CEO de Crisa-Airbus DS y consultor de la Agencia Espacial Europea (ESA) y de la Comisión Europea.