Cuando la segunda entrega CLPS (Commercial Lunar Payload Services) se lance a la Luna a mediados de febrero, sus cargas útiles de la NASA incluirán un experimento que podría cambiar la forma en que los exploradores humanos, los rovers y las naves espaciales rastrean de forma independiente su ubicación precisa en la Luna y en la CEI. -espacio lunar.
El experimento Lunar Node-1, o LN-1, que demuestra la navegación autónoma, es una radiobaliza diseñada para respaldar observaciones precisas de geolocalización y navegación para módulos de aterrizaje, infraestructura de superficie y astronautas, confirmando digitalmente sus posiciones en la Luna en relación con otras naves terrestres. estaciones o rovers en movimiento. Estas radiobalizas también se pueden utilizar en el espacio para ayudar con las maniobras orbitales y guiar a los módulos de aterrizaje hacia un aterrizaje exitoso en la superficie lunar.
«Imagínese obtener la verificación de un faro en la costa a la que se está acercando, en lugar de esperar noticias del puerto de origen del que partió días antes», dijo Evan Anzalone, investigador principal del LN-1 e ingeniero de sistemas de navegación en el Vuelo Espacial Marshall de la NASA. Centro en Huntsville, Alabama.
«Lo que buscamos ofrecer es una red lunar de faros, que ofrezca recursos de navegación localizados y sostenibles que permitan a las naves lunares y a las tripulaciones terrestres confirmar su posición de forma rápida y precisa en lugar de depender de la Tierra».
El sistema está diseñado para funcionar como parte de una infraestructura de navegación más amplia, anclada por una serie de satélites en órbita lunar adquiridos en el marco del proyecto de sistemas de navegación y retransmisión de comunicaciones lunares de la NASA. Juntas, las versiones futuras de LN-1 utilizarían estándares definidos por LunaNet para proporcionar señales de referencia de navegación interoperables desde balizas de superficie y activos orbitales.
Actualmente, la navegación más allá de la Tierra depende en gran medida de los servicios punto a punto proporcionados por la Red de Espacio Profundo de la NASA, un conjunto internacional de antenas de radio gigantes que transmiten datos de posicionamiento a naves espaciales interplanetarias para mantener su rumbo. Por lo general, estas mediciones se transmiten a la Tierra y se procesan en tierra para enviar información al vehículo que viaja.
Pero cuando los segundos cuentan durante las maniobras orbitales o entre exploradores que atraviesan áreas inexploradas de la superficie lunar, el LN-1 ofrece una mejora oportuna, dijo Anzalone.
El experimento del tamaño de CubeSat es una de las seis cargas útiles incluidas en el manifiesto de entrega de la NASA para Intuitive Machines de Houston, que se lanzará a través de un SpaceX Falcon 9 desde Cabo Cañaveral, Florida. Designado IM-1, el lanzamiento es el primero de la compañía para la iniciativa CLPS de la NASA, que supervisa el desarrollo, las pruebas y el lanzamiento de pequeños módulos de aterrizaje y vehículos robóticos que apoyan la campaña Artemis de la NASA.
Está previsto que el módulo de aterrizaje Nova-C aterrice cerca de Malapert A, un cráter de impacto lunar en la región del Polo Sur de la Luna.
LN-1 se basa en un software de navegación por computadora en red conocido como MAPS (Sistema de posicionamiento autónomo de naves espaciales múltiples). Desarrollado por Anzalone e investigadores de NASA Marshall, MAPS se probó con éxito en la Estación Espacial Internacional en 2018 utilizando el banco de pruebas de navegación y comunicaciones espaciales de la NASA.
Los ingenieros de NASA Marshall llevaron a cabo todo el diseño estructural, el desarrollo de sistemas térmicos y electrónicos y las pruebas ambientales y de integración del LN-1 como parte del proyecto de cargas útiles lunares proporcionadas por la NASA y financiado por la Dirección de Misiones Científicas de la agencia.
Anzalone y su equipo entregaron la carga útil en 2021, después de haber realizado la construcción de la carga útil durante la pandemia de COVID. Desde entonces, perfeccionaron los procedimientos operativos, realizaron pruebas exhaustivas del sistema de vuelo integrado y, en octubre de 2023, supervisaron la instalación del LN-1 en el módulo de aterrizaje de Intuitive Machines.
La carga útil transmitirá información brevemente cada día durante el viaje a la luna. Tras el aterrizaje lunar, el equipo del LN-1 realizará una verificación completa de los sistemas y comenzará operaciones continuas dentro de las 24 horas posteriores al aterrizaje.
La Red de Espacio Profundo de la NASA recibirá sus transmisiones, capturará telemetría, seguimiento Doppler y otros datos y los transmitirá a la Tierra. Investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y de la Universidad Estatal de Morehead en Morehead, Kentucky, también monitorearán las transmisiones de LN-1 durante toda la misión, que está programada para durar aproximadamente 10 días.
Con el tiempo, a medida que se pruebe la tecnología y se expanda su infraestructura, Anzalone espera que el LN-1 evolucione de un único faro en la costa lunar a una pieza clave de una infraestructura mucho más amplia, ayudando a la NASA a evolucionar su sistema de navegación hasta convertirlo en algo más parecido a un bullicioso red metropolitana de metro, en la que cada tren es rastreado en tiempo real mientras recorre su compleja ruta.
«Naves espaciales, vehículos de superficie, campamentos base y excavaciones exploratorias, incluso astronautas individuales en la superficie lunar», dijo Anzalone. «LN-1 podría conectarlos a todos y ayudarlos a navegar con mayor precisión, creando una red lunar confiable y más autónoma».
El equipo LN-1 de Marshall ya está discutiendo futuras aplicaciones de la Luna a Marte para LN-1 con el programa SCaN (Navegación y Comunicaciones Espaciales) de la NASA, que supervisa más de 100 misiones de la NASA y sus socios. También están consultando con JAXA (Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón) y ESA (Agencia Espacial Europea), ayudando en el impulso para unir a las naciones con capacidad espacial a través de una arquitectura global interconectada e interoperable.
«Eventualmente, estas mismas tecnologías y aplicaciones que estamos probando en la luna serán vitales en Marte, haciendo que las próximas generaciones de exploradores humanos sean más seguras y autosuficientes a medida que nos lleven al sistema solar», dijo Anzalone.
La iniciativa CLPS de la NASA permite a la NASA comprar un servicio comercial completo de entrega lunar robótica a contratistas líderes de la industria aeroespacial. El proveedor es responsable de los servicios de lanzamiento, es propietario del diseño del módulo de aterrizaje y dirige las operaciones de aterrizaje.
Con información de NASA
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