El público estadounidense, que ya había visto el histórico lanzamiento del Apolo 11 y luego el Apolo 12, así que no le prestó mucha atención a la tercera misión que la NASA enviaba hacia la Luna.
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La ESA y la NASA buscan establecer un tiempo oficial en el satélite para facilitar la navegación de las sondas y la comunicación en las próximas estaciones habitadas.
La Luna no ha contado nunca con una hora independiente a la terrestre. A cada misión lunar se le ha asignado su propio horario particular, el cual siempre ha estado vinculado al huso terrícola conocido como la hora universal coordinada (UTC, por sus siglas en inglés). Este método puede ser un poco impreciso, poco eficiente y no homologado entre las naves que visitaban el satélite. Ahora, las agencias espaciales europea (ESA) y estadounidense (NASA) desean mejorar este punto, ya que se avecina una década de renacimiento en la exploración espacial.
“Vivimos un momento extraordinario. Este año, por ejemplo, está previsto el envío de tres misiones comerciales, un cambio de paradigma en la exploración lunar”, narra el ingeniero Javier Ventura-Traveset, de la ESA. Entre los objetivos ya perfilados en los planes espaciales: la proliferación de misiones comerciales de empresas privadas, nuevos actores nacionales (como India o Japón) y el establecimiento de bases habitadas permanentemente antes de 2030.
Medir la hora de la Luna desde la Tierra acarreará siempre problemas de precisión, como explica Ventura-Traveset, coordinador de la iniciativa Moonlight de la ESA: “Debido a la relatividad general, por ejemplo, dos relojes puestos en hora al mismo tiempo, idénticos, uno en la Tierra y otro sobre la superficie lunar, van a marcar un tiempo diferente, porque la gravedad lunar es muy inferior a la terrestre, de ahí que el reloj lunar se adelante del orden de 56 microsegundos por día en la Tierra”. El ingeniero espacial aclara que “puede no parecer mucho, pero al cabo del tiempo ambos relojes mostrarán horarios distintos”. Un efecto sutil, el de que una atracción gravitatoria más débil en la Luna provoque que los relojes funcionen más despacio, que se debe corregir para poder sincronizar satélites y fomentar la interoperabilidad de los sistemas.
Vivimos un momento extraordinario, hay una revolución en la Luna
Javier Ventura-Traveset, ESA
Las más de 12 misiones espaciales tripuladas que se calculan para los próximos años suponen retos logísticos que van desde lo tecnológico a lo filosófico. Un huso horario independiente al terrícola obliga a responder una pregunta, en apariencia sencilla, pero muy complicada: ¿qué hora es en la Luna?
El mes pasado, durante un congreso celebrado por la ESA en Países Bajos, se comenzó a definir el huso lunar con el objetivo de mejorar la interoperabilidad entre satélites de diferentes agencias y la coordinación. Ventura-Traveset explica que con esto se busca desarrollar un sistema de navegación por geolocalización vía satélite propio, LunaNet, un sistema similar al americano GPS o los Galileo europeos.
El proyecto Moonlight de la ESA que dirige Ventura-Traveset pretende jubilar el método de comunicación utilizado hasta ahora: cada sonda espacial o módulo tripulado lunar con su hora independiente debía enviar sus señales de radio de vuelta a antenas terrestres, para después regresar hasta el satélite. Un sistema útil, pese a que se trata de una infraestructura que no será suficiente, según la propia agencia espacial. Con el escenario de la exploración espacial que se dibuja en el horizonte, suponen un problema las múltiples naves trabajando de forma simultánea en la Luna, más allá del lag de microsegundos presente en todas las emisiones, así como a su falta de precisión para posicionarse vía satélite lunar.
¿Medir el tiempo?
Desde el inicio de los tiempos, medir el tiempo ha sido esencial. Los Mayas del Yucatán creían poder controlar activamente su flujo, y en Asia era vital para la navegación marítima hace milenios. A finales del siglo XIX, para organizar la salida y el horario de los trenes en París, hoy en día medir el tiempo nos ayuda a controlar vuelos internacionales, telecomunicaciones y hasta a tener geolocalización en nuestros celulares.
Chaves-Montero, investigador del Instituto de Física de Altas energías (IFAE), estudia la gravedad: “Cuando se empezó a entender de verdad lo que era el tiempo fue con la teoría de la relatividad, que va sobre el tiempo y la gravedad, que explica todos los fenómenos que conocemos: dónde estás, la masa, por ejemplo, en un planeta como la Tierra, afecta al transcurrir del tiempo; uno mayor, todavía más rápido”. De ahí que la hora en la Luna, al tener menos masa, el tiempo pasa más rápido que en la Tierra y afecte a la tecnología, ya que los dispositivos, a la hora de posicionarse, se mueven en el ámbito del microsegundo y la precisión es vital para el correcto devenir de las misiones espaciales. Chaves-Montero considera que la iniciativa espacial para adaptarse al horario lunar nace de un profundo “conocimiento de la física y de cómo poder implementarla”.
Otra de las paradojas a las que se enfrentarán las misiones tripuladas sobre suelo lunar es la definición de un “día”. El satélite tarda 29,5 días en dar la vuelta alrededor de sí mismo, pero la biología de los alunizadores continuará siendo la misma, de 24 horas. Debido a las necesidades fisiológicas, los días terrestres siempre serán importantes, aunque cambiemos nuestro contexto inmediato a un satélite u otro planeta: “Tenemos circuitos predeterminados que funcionan de manera cíclica y con más o menos periodicidad, como la frecuencia cardíaca o la regulación hormonal”, detalla el biólogo Luis Martínez, del Instituto de Neurociencias de Alicante.
Para evitar problemas cronobiológicos derivados del insomnio y las enfermedades provocadas por descansar mal, tienen horarios para ajustarse al ritmo circadiano terrícola. Martínez reflexiona sobre si será posible otro ritmo vital para los Homo sapiens: “Pasen tres días de viaje o 500 de misión espacial, seguiremos siendo innegablemente humanos debido a millones de años de evolución. De alguna forma van a tener que cumplir un ciclo con noche y día”.
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El Apolo 13, estaba programado para ser el tercer alunizaje, se lanzó a las 13:13 horas de Houston, el sábado 11 de abril de 1970. Pero nada salió como se esperaba.
Ese histórico 11 de abril de 1970, los canales de televisión habían decidido no transmitir el lanzamiento en vivo. Solo la CBS les había concedido un lugar para salir por las pantallas a mostrar lo que estaban realizando desde la nave espacial cuando ya estuviesen en el espacio.
La tripulación
Para los astronautas James Lovell (comandante), Fred Haise (piloto del módulo lunar Aquarius) y "Jack" Swigert (piloto del módulo de mando Odisea), era una gran aventura y aunque sería el cuarto viaje de Lovell, esta vez sería el primero en el que pondría un pie en la Luna para explorarla. Haise y Swigert eran novatos. La misión era su primer desafío. Swigert había sido seleccionado a último momento como reemplazo de Ken Mattingly (por haber estado expuesto a un contagio de rubeola) dos días antes del lanzamiento.
La misión del Apolo 13
El Apolo 13 debía descender en una zona jamás explorada por los humanos llamada Fra Mauro, hacia el sur del ecuador lunar. El alunizaje iba ser el más complejo hasta el momento y tendría más ciencia que otros viajes.
El despegue salio como se esperaba y en el espacio cada uno realizaba las actividades que les correspondían. La noche del 13 de abril de 1970, los astronautas mostraron las actividades que hacían desde la nave, lo que era un "show televisivo" rutinario.
Esa misma noche el destino de la misión tomaría otro rumbo.
Casi 56 horas después del lanzamiento, cuando la nave se encontraba a unos 330.000 kilómetros de la Tierra, los tripulantes del Apolo 13 escucharon un potente estruendo. Mientras informaban del problema al centro de control —“Houston, hemos tenido un problema”, el nivel de oxígeno del tanque 2 se desplomaba.
Entre quienes escucharon en directo aquella llamada de socorro se encontraba Jerry Woodfill, el ingeniero del Centro Espacial Johnson encargado de los sistemas de alerta del Apolo 13. Woodfill observó el destello de la alarma principal antes de oír las palabras de Swigert y Lovell. Lo que siguió después, mientras las alarmas comenzaban a saltar una tras otra ante los ojos de Woodfill, desembocó en una conclusión angustiosa: la misión no podía llevarse a término, y la recuperación de los astronautas iba a hacer honor al nombre con el que se había bautizado el módulo de mando del Apolo 13: Odyssey.
La nave en ruta hacia la Luna se componía de tres partes. El módulo de mando Odyssey era la cápsula, el habitáculo de los astronautas durante el viaje y el regreso a la Tierra. Este módulo llevaba unidos otros dos aparatos: en su morro, el módulo lunar Aquarius, en el que Lovell y Haise debían descender a la Luna. En el extremo opuesto, el Odyssey iba adosado al módulo de servicio, una estructura cilíndrica no presurizada que alojaba los sistemas requeridos por el módulo de mando y que debía desacoplarse al regreso, antes de la reentrada en la atmósfera.
El módulo de servicio llevaba células de combustible compuestas por hidrógeno y oxígeno líquidos, que se combinaban para suministrar agua potable y abastecer de energía al Odyssey, además de proporcionar aire respirable. Tras la explosión de uno de los tanques de oxígeno y la pérdida del otro, las células de combustible fallaron, dejando a los astronautas con una provisión de agua, energía y oxígeno insuficiente para completar su plan previsto.
Los controladores de Houston decidieron mantener la trayectoria de la nave para regresar aprovechando el empujón de la gravedad lunar. Los astronautas debían abandonar el Odyssey y trasladarse al Aquarius, que disponía de suficiente agua, oxígeno y baterías de alimentación, siempre que se racionaran drásticamente.
Poco después surgió el problema más memorable de la misión, cuando otra de las alarmas de Woodfill advirtió de que el CO2 expulsado por los astronautas al respirar comenzaba a acumularse en el Aquarius a niveles peligrosos. Los ingenieros en Houston debieron diseñar un procedimiento de emergencia para que Lovell y sus compañeros pudieran adaptar los absorbentes de CO2 cuadrados del Odyssey a los huecos circulares del Aquarius.
Pese a todas las maniobras e intentos los problemas parecian no terminar. Cuando los astronautas se dispusieron a alinear la nave para la reentrada en la atmósfera, descubrieron que el método habitual era impracticable: los restos de la explosión que viajaban a su alrededor impedían orientarse por las estrellas, por lo que debieron guiarse por el sol. Además, tuvieron que improvisarse procedimientos para transferir energía de las baterías del Aquarius al Odyssey, y para después expulsar el primero a una distancia prudencial que permitiera al segundo despejar su ruta de cara a la reentrada.
Una reentrada exitosa
Cuando los astronautas regresaron al Odyssey, para la reentrada en la atmósfera y el amerizaje, el frío en su interior había condensado tanto vapor de agua en los aparatos que la reactivación de la energía podría haber causado un nuevo y fatal fallo eléctrico. “Encender aquellos circuitos muy bien podría haber resultado en el mismo tipo de cortocircuito que llevó al fallecimiento de la tripulación del Apolo 1”. El Odyssey amerizó en el Pacífico sur el 17 de abril, con sus tres ocupantes sanos y salvos.
La investigación posterior al accidente logró aclarar las cosas. Los tanques de oxígeno líquido llevaban un calentador para convertirlo en gas, controlado por un termostato. Debido a un cambio en las especificaciones técnicas, la alimentación de estos aparatos se había elevado de 28 a 65 voltios, pero los termostatos no estaban preparados para este exceso de voltaje y se fundieron, impidiendo el apagado de los calentadores. El aumento de temperatura fundió el aislamiento de teflón de los cables del ventilador del tanque 2, provocando un cortocircuito.
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El programa Artemis tiene como objetivo llevar a la primera mujer y al próximo hombre a la superficie lunar para 2024, a la vez que persigue establecer una presencia sostenible en la Luna para el año 2028.
En un evento en el Festival Moon 2 Mars del Centro Espacial Johnson, en Houston, la NASA y Axiom Space Inc. han presentado lo que serán los nuevos trajes espaciales diseñados para la futura misión Artemis II. El ingeniero de Axiom Space, Jim Stein, usó el nuevo prototipo para caminar, hacer sentadillas o arrodillarse, además de mostrar la flexibilidad que brindan los brazos del nuevo traje.
El prototipo fue llamado AxEMU (por Axiom Extravehicular Mobility Unit), y aunque esta vez presentado en colores negro y naranja, se espera que la versión final sea completamente blanca.
Un nuevo cambio
Han pasado más de 50 años desde que la NASA decidió desarrollar un traje nuevo espacial, por eso los ojos del mundo están puestos en este nuevo proyecto; y a diferencia de los trajes anteriores de la NASA, el nuevo AxEMU es un traje monopieza que cuenta con una "escotilla" en la parte trasera, lo que significa que tiene un diseño de entrada posterior que permite que los astronautas ingresen al traje por detrás.
El torso rígido de este nuevo traje proporciona la estructura central, mientras que sus brazos y piernas tienen varias articulaciones que permiten una amplia movilidad. Ahora los nuevos guantes serán una parte fundamental del diseño, pues para trabajar muchas horas en la superficie lunar requieren flexibilidad y durabilidad.
El traje también ofrecerá a los astronautas habilidades avanzadas para la exploración del espacio, al mismo tiempo que incorporará los sistemas comercialmente desarrollados por la NASA necesarios para acceder, habitar y trabajar en la Luna y su entorno.
Además, el sistema de soporte vital portátil proporciona sistemas para controlar el calor y refrigeración, aire para respirar e incluso comida y agua.
En la parte superior del casco se han incluido también luces para permitir que los astronautas vean en áreas sombreadas o durante la noche lunar, y estará equipado con cámaras de video HD para grabar y transmitir.
Además, el traje asegurará que los astronautas cuenten con un equipo resistente y de alto rendimiento, y está diseñado para adaptarse a una amplia variedad de tamaños corporales de la tripulación.
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