Blue Moon es una familia de módulos de aterrizaje lunar y su infraestructura asociada, destinados a llevar humanos y carga a la Luna , en desarrollo por un consorcio liderado por Blue Origin e incluyendo a Lockheed Martin , Draper , Boeing , Astrobotic y Honeybee Robotics . Se están desarrollando dos versiones de Blue Moon: un módulo de aterrizaje robótico planeado para aterrizar en la Luna en 2024, [4] [5] y un módulo de aterrizaje humano más grande planeado para aterrizar una tripulación de cuatro astronautas en la superficie lunar para la misión Artemis V de la NASA en 2029. [6]
El desarrollo del módulo de aterrizaje más pequeño y no tripulado comenzó en 2016 y se reveló públicamente en 2017. Está previsto que sea capaz de entregar hasta 3,0 toneladas (3,3 toneladas cortas) de carga útil a la superficie de la Luna. [7] Originalmente concebido como una forma de ganar experiencia con los aterrizajes lunares y apoyar el desarrollo de tecnología, MK 1 también se comercializa independientemente de MK2. El módulo de aterrizaje se ha propuesto para una serie de funciones proyectadas; un objetivo inicial era un aterrizaje en el polo sur lunar , donde se propuso que se pudieran utilizar una serie de aterrizajes para entregar la infraestructura para una base lunar. [4] [5] [8] Blue Moon formó la base de parte del Integrated Lander Vehicle , una propuesta para una oferta de módulo de aterrizaje humano, pero no fue elegido para el programa Artemis HLS . [9]
El módulo de aterrizaje humano, conocido como MK2, [2] fue elegido por la NASA como el ganador del contrato del Sistema de Aterrizaje Humano de Desarrollo Lunar Sustentable en mayo de 2023. Es el segundo módulo de aterrizaje lunar humano bajo contrato por la NASA para el programa Artemis HLS , junto con Starship HLS . [10] Está destinado a transportar hasta 4 astronautas a la superficie lunar durante hasta 30 días en una configuración completamente reutilizable, con una variante de carga también planeada. [2] El módulo de aterrizaje está diseñado para ser emparejado con un remolcador espacial llamado Transporter Cislunar, que será construido por Lockheed Martin. [1] El Transporter Cislunar se lanza en dos partes, un remolcador y un camión cisterna, a la órbita terrestre baja antes de reabastecer Blue Moon en una órbita de halo lunar casi rectilínea . [11] Tanto el MK2 como el Transporter Cislunar serán propulsados por tres motores BE-7 que queman combustible de hidrógeno líquido y oxidante de oxígeno líquido . [7] Se pretende hacer uso de nuevas tecnologías de gestión de fluidos criogénicos en desarrollo, incluidas aquellas que permitan el almacenamiento en órbita a largo plazo de sus propelentes criogénicos . [12]
El programa Blue Moon incluye varios diseños de naves espaciales, entre ellos el módulo de aterrizaje Mark 1, el Mark 2 y el transportador cislunar. Además, el motor de cohete de combustible líquido BE-7 está en desarrollo y en pruebas y está previsto que se utilice en cada una de estas naves espaciales.
Blue Moon MK1, propulsada por un único motor BE-7, es un módulo de aterrizaje lunar autónomo planificado para poder entregar y soportar carga en la superficie de la Luna. La nave espacial MK1 tiene 8,05 m (26,4 pies) de altura y 3,08 m (10,1 pies) de diámetro, con una masa de combustible de 21.350 kg (47.070 libras). [3] La nave espacial Con una capacidad de carga útil que alcanza las 3,0 toneladas (3,3 toneladas cortas), los usos sugeridos para MK1 incluyen la entrega de vehículos lunares, así como una "estación base" que serviría como puesto avanzado de energía y comunicaciones para la exploración lunar. [7] Blue Moon Mk1 se utilizará como plataforma para la carga útil de las Cámaras Estéreo para Estudios de la Superficie de la Pluma Lunar (SCALPSS) de la NASA. El motor de alto empuje de Blue Moon se utilizará para estudiar las interacciones entre las columnas de escape de los cohetes y la superficie lunar. [3] Las misiones de demostración de tecnología no tripulada y de reducción de riesgos utilizando MK1 se realizarán a principios de 2024 y 2025. [13] A partir de 2023, estas misiones también están programadas para tener lugar a más tardar en 2026. [7] Las computadoras de vuelo, la aviónica, el sistema de control de reacción y el sistema de energía de MK 1 deben ser comunes con los utilizados en MK 2. [7]
Blue Moon MK2 llevará a 4 astronautas a la Luna, durante un máximo de 30 días cada vez, comenzando con la misión Artemis 5 de la NASA, programada para 2029. [14] El módulo de aterrizaje Blue Moon será capaz de realizar aterrizajes lunares tripulados que duren hasta 30 días, a la espera de un vuelo de demostración sin tripulación programado para 2027. [7] Este vuelo sin tripulación será una demostración completa de la parte HLS de la misión Artemis 5, incluidos los sistemas de soporte vital del módulo de aterrizaje, que verían al módulo de aterrizaje regresar a una órbita de halo casi rectilínea después de salir de la superficie lunar. [15] También está prevista una variante del módulo de aterrizaje diseñado para transportar carga, capaz de llevar una carga útil de hasta 20 t (44.000 lb) a la superficie de la Luna en una configuración reutilizable o 30 t (66.000 lb) en una misión de ida. [1]
Una tecnología fundamental para el funcionamiento de Blue Moon, que está siendo desarrollada por Blue Origin, es un mecanismo de mitigación de la evaporación del propulsor alimentado con energía solar, destinado a permitir el almacenamiento a largo plazo de oxígeno líquido e hidrógeno líquido a temperaturas tan bajas como 20 K (−253 °C; −424 °F). [16] Un sistema de este tipo permitirá que la nave espacial permanezca en órbita o sobre la superficie de la Luna, lo que potencialmente permitiría una presencia lunar permanente o apoyaría la propulsión térmica nuclear . [17]
Blue Origin liderará el desarrollo del módulo de aterrizaje, que está diseñado para encajar en el carenado de carga útil de 7 m (23 pies) del vehículo de lanzamiento New Glenn para poder despegar a bordo del cohete. [7] [18] Astrobotic proporcionará un sistema de alojamiento de carga para Blue Moon, que se utilizará para cargas útiles de gran tamaño, como hábitats de superficie o vehículos lunares . [19] Boeing suministrará un sistema de acoplamiento; Draper proporcionará tecnología de guía, navegación y control (GNC), y Honeybee Robotics será responsable de suministrar sistemas de entrega de carga. [19]
Lockheed Martin diseñará y operará un remolcador espacial reutilizable llamado Cislunar Transporter como parte de la arquitectura Blue Moon. [20] El Cislunar Transporter consta de dos partes, un remolcador, con 3 motores BE-7, y un buque cisterna, que se lanzarán cada uno en un cohete portador New Glenn antes de acoplarse para formar un solo vehículo. Una vez ensamblados estos componentes, el vehículo se alimentará de combustible mediante etapas superiores de New Glenn que transferirán oxígeno líquido e hidrógeno líquido como propulsores. El transportador viajará entonces a una órbita de halo casi rectilínea, donde se acoplará y alimentará al módulo de aterrizaje Blue Moon. Lockheed Martin ha sugerido que el Cislunar Transporter también podría utilizarse para dar servicio a otros clientes. [7] El mismo sistema de ebullición cero previsto para Blue Moon también estará presente en el Transporter. [7]
Ambas variantes de Blue Moon, así como el Transporter Cislunar, serán propulsadas por el motor de oxígeno líquido/hidrógeno líquido BE-7 actualmente en desarrollo. [7] [21] [22] MK1 utilizará un solo motor, mientras que las otras naves espaciales utilizarán tres cada una. [7] El BE-7 quema sus propulsores, elegidos en parte porque se pueden producir en la superficie de la Luna a partir del hielo lunar , en el ciclo de doble expansor , [23] en el que cada propulsor fluye a través del motor, ganando energía térmica, que luego se utiliza para hacer girar turbinas, proporcionando energía para bombear propulsor a la cámara de combustión. [24] El motor BE-7 está diseñado para producir un máximo de 44 kN (10.000 lbf) de empuje y reducir la velocidad para producir tan solo 8,9 kN (2.000 lbf) de empuje. [25] Además de esta capacidad de "aceleración profunda", también está destinado a ser altamente eficiente, con un alto impulso específico y capaz de reiniciarse varias veces. [25] El BE-7 está fabricado de forma aditiva , [26] con componentes como el inyector que se fabrican de forma aditiva en una sola pieza. [27] La boquilla enfriada regenerativamente está compuesta por una camisa de superaleación de níquel, soldada al vacío sobre un revestimiento de cobre y formada hidráulicamente en la forma de campana de la boquilla. [28]
El trabajo de diseño de un módulo de aterrizaje lunar robótico de Blue Origin comenzó en 2016. [29] La plataforma del módulo de aterrizaje se reveló públicamente por primera vez en marzo de 2017, [30] [31] con una capacidad de carga útil entregada a la superficie lunar de 4500 kg (10 000 lb). [30] En ese momento, se proyectó que la primera misión de aterrizaje lunar tendría lugar en 2020. [30] [4] En abril de 2017, el presidente de Blue Origin, Rob Meyerson, declaró que el módulo de aterrizaje podría ser lanzado por múltiples vehículos de lanzamiento, incluidos New Glenn de Blue Origin , Atlas V , Space Launch System de la NASA o el vehículo de lanzamiento Vulcan . [32] [30] En una entrevista de mayo de 2018, el director ejecutivo de Blue Origin, Jeff Bezos, indicó que Blue Origin construiría Blue Moon por su cuenta, con financiación privada, pero que el ritmo del proyecto aumentaría si la agencia espacial gubernamental se asociara con la empresa. Bezos mencionó la Directiva Espacial 1 , que orientó a la NASA hacia la realización de misiones lunares, y su apoyo al concepto de Moon Village , "una propuesta promovida por el director de la Agencia Espacial Europea, Jan Woerner, para la cooperación entre países y empresas para cooperar... en capacidades lunares". [33]
En mayo de 2019, Blue Origin presentó una maqueta del módulo de aterrizaje Blue Moon en el Centro de Convenciones de Washington DC y publicó los detalles de las especificaciones del módulo de aterrizaje autónomo planeado para aterrizar hasta 6,5 t (14 000 lb) en la Luna, [29] que será impulsado por el recién presentado BE-7 . [29] [21] También se exhibieron conceptos derivados de Blue Moon destinados a transportar pasajeros a la Luna. [29] Ese julio, la NASA anunció que el Centro de Investigación Glenn y el Centro Espacial Johnson se asociarían con Blue Origin para desarrollar un sistema de energía de celdas de combustible para el módulo de aterrizaje Blue Moon, a fin de permitirle sobrevivir a la noche lunar de dos semanas , durante la cual la energía solar no está disponible. [34]
En octubre de 2019, el equipo nacional de Blue Origin, Lockheed Martin , Northrop Grumman y Draper Laboratory anunció que colaboraría para crear una propuesta para el « Sistema de aterrizaje humano » (HLS) para el programa Artemis de la NASA . [35] Blue Origin iba a actuar como contratista principal, con una variante de su módulo de aterrizaje lunar Blue Moon que serviría como etapa de descenso. Lockheed Martin construiría la etapa de ascenso, en parte basada en su cápsula de tripulación Orion . Northrop Grumman construiría una etapa de transferencia basada en su nave espacial Cygnus . Se proyectaba que el módulo de aterrizaje se lanzara en el vehículo de lanzamiento New Glenn de Blue Origin. [35] En abril de 2020, Blue Origin ganó un contrato de diseño de 579 millones de dólares de la NASA para avanzar en el diseño de un módulo de aterrizaje lunar humano para el programa Artemis durante un período de 10 meses en 2020-2021. [36] [37] [38] El trabajo de diseño contratado comenzó en 2020 y continuó en 2021, cuando la NASA debía evaluar a qué contratistas se les ofrecerían contratos para misiones de demostración iniciales y seleccionar empresas para el desarrollo y la maduración de los sistemas de aterrizaje lunar. [36] [39] El ILV tenía como objetivo aterrizar astronautas de la NASA en la Luna ya en 2024, [37] [39] [36] después de un demostrador no tripulado que aterrizaría en la Luna ya en 2023. [38] El elemento de descenso del ILV era una variante del módulo de aterrizaje lunar Blue Moon en el que Blue Origin había estado trabajando durante casi tres años a principios de 2020. [38] Al final del programa de un año, el ILV no fue elegido para un mayor desarrollo, la NASA había seleccionado en su lugar la oferta Starship HLS de SpaceX . [40] Aunque la NASA había declarado anteriormente que deseaba adquirir múltiples sistemas de aterrizaje humano, solo seleccionó un diseño de módulo de aterrizaje, citando limitaciones presupuestarias. [41]
En mayo de 2023, la NASA seleccionó a Blue Moon como el segundo módulo de aterrizaje adquirido en el marco del programa Artemis HLS , en virtud del Apéndice P de la estructura de contratación de NextSTEP-2, también conocida como Sustaining Lunar Development. [42] Blue Moon fue propuesto por un Equipo Nacional renovado, con una composición ligeramente diferente a la que había desarrollado el Vehículo de Aterrizaje Integrado. [12] El valor total del contrato fue de aproximadamente 3.400 millones de dólares estadounidenses; Blue Origin declaró que estaba aportando al menos esa cantidad de financiación al proyecto Blue Moon. [13] Blue Moon había competido con éxito con Dynetics ALPACA por el contrato; la NASA declaró que el menor coste y las fortalezas técnicas de Blue Moon llevaron a su selección. [15] El Apéndice P había estado abierto a licitación, con la excepción de SpaceX, que había recibido un contrato similar en virtud de la Opción B del Apéndice H de NextSTEP-2, tal como se preveía en el contrato HLS original. [43]