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Misión Uno Peregrine

El vuelo 01 del módulo de aterrizaje lunar Peregrine , comúnmente conocido como Peregrine Mission One , fue una misión estadounidense de aterrizaje lunar fallida . El módulo de aterrizaje, bautizado como Peregrine , fue construido por Astrobotic Technology [2] y transportaba cargas útiles para el programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA. Peregrine Mission One se lanzó el 8 de enero de 2024, a las 2:18 am EST, en el vuelo inaugural del cohete Vulcan Centaur (Vulcan). El objetivo era aterrizar en la Luna el primer módulo de aterrizaje lunar construido en Estados Unidos desde el módulo lunar tripulado Apollo en Apollo 17 en 1972.

El módulo de aterrizaje transportaba múltiples cargas útiles, con una capacidad de carga útil de 90 kg. [3] Poco después de que el módulo de aterrizaje se separara del cohete Vulcan en la órbita de inyección lunar, se produjo una fuga de propulsor que impidió que el módulo de aterrizaje completara su misión. Después de seis días en órbita, la nave espacial fue redirigida a la atmósfera de la Tierra , donde se quemó sobre el océano Pacífico el 18 de enero de 2024. [4]

Historia

El Peregrine se despegará hacia el complejo de lanzamiento espacial 41 a bordo de un Vulcan Centaur el 5 de enero de 2024

En julio de 2017, Astrobotic anunció un acuerdo con United Launch Alliance (ULA) para lanzar su módulo de aterrizaje Peregrine a bordo de un vehículo de lanzamiento Vulcan . [5] Esta primera misión de aterrizaje lunar, llamada Misión Uno, se lanzaría inicialmente en julio de 2021. [5] [6]

El 29 de noviembre de 2018, Astrobotic fue elegible para ofertar por los Servicios de Carga Lunar Comercial (CLPS) de la NASA para entregar cargas útiles científicas y tecnológicas a la Luna. [7]

En mayo de 2019, Mission One recibió su primer contrato de aterrizaje de la NASA para 14 cargas útiles. [8] [9] [10] También tenía 14 cargas útiles comerciales, incluidos pequeños rovers de Hakuto , Team AngelicvM , [11] y un rover más grande de la Universidad Carnegie Mellon , llamado Andy , que tiene una masa de 33 kg (73 lb) y 103 cm (41 in) de alto. [12] Otro rover pequeño, Spacebit, que pesa 1,5 kg (3,3 lb), fue diseñado para viajar al menos 10 m (33 pies) en cuatro patas. [13] [14] [15] [16] Otras cargas útiles incluyen una biblioteca, en microimpresión en níquel, con contenidos de Wikipedia y el Proyecto Rosetta de Long Now Foundation . [17] [18] Las empresas de enterramiento espacial Elysium Space y Celestis pagaron a Astrobotic para transportar restos humanos. [19] La decisión de incluir restos humanos fue criticada por la Nación Navajo , cuyo presidente, Buu Nygren , argumentó que la Luna es sagrada para los navajos y otras naciones indígenas americanas. [20] [21]

En junio de 2021, el director ejecutivo de ULA, Tory Bruno, anunció que los problemas de carga útil y de pruebas de motores retrasarían el vuelo inaugural de Vulcan, con Mission One a bordo, hasta 2022. [22] El 23 de febrero de 2023, ULA anunció una fecha de lanzamiento prevista para la misión del 4 de mayo de 2023. [23] Después de una anomalía durante las pruebas del Vulcan Centaur el 29 de marzo, el lanzamiento se retrasó hasta junio o julio, [24] y luego hasta finales de 2023. [25]

A principios de diciembre de 2023, Bruno dijo que los problemas encontrados durante un ensayo general húmedo del cohete probablemente retrasarían el lanzamiento hasta la próxima ventana de lanzamiento, el 8 de enero. [26]

Peregrine lleva una masa de carga útil máxima de 90 kg (200 lb) durante la Misión Uno, [27] y estaba previsto que aterrizara en Gruithuisen Gamma . [1]

La masa de carga útil para la segunda misión planificada (Misión Dos) está limitada a 175 kg (386 lb), y la Misión Tres y misiones posteriores llevarían la capacidad de carga útil completa de 265 kg (584 lb). [1]

Aterrizaje

Módulo de aterrizaje astrobótico Peregrine

En 2016, Astrobotic anunció planes para construir el módulo de aterrizaje Peregrine , [28] basado en su concepto anterior de módulo de aterrizaje, Griffin , que era más grande pero con la misma capacidad de carga útil. [28] [29] Astrobotic contrató a Airbus Defence and Space para ayudar a refinar el diseño del módulo de aterrizaje.

El autobús Peregrine está hecho en gran parte de aleación de aluminio y es reconfigurable para misiones específicas. Su sistema de propulsión tiene cinco propulsores construidos por Frontier Aerospace, [30] cada uno de los cuales produce 150 lb (667 N ) de empuje. Este sistema de propulsión fue diseñado para manejar la inyección translunar , las correcciones de trayectoria, la inserción en la órbita lunar y el descenso propulsado. El sistema de propulsión puede enviar un orbitador a la Luna y realizar un aterrizaje suave propulsado. [1] El módulo de aterrizaje puede transportar hasta 450 kg (990 lb) de masa de bipropelente en cuatro tanques; su composición es MON-25 / MMH , un bipropelente hipergólico . [31] Para el control de actitud (orientación), la nave espacial utiliza 12 propulsores (45 N cada uno) también propulsados ​​por MON-25/MMH. [1]

La aviónica de la nave espacial incorpora guía y navegación a la Luna, y un LiDAR Doppler para ayudar al aterrizaje automático en cuatro patas. [28] A partir de la Misión 2, su elipse de aterrizaje será de 100 mx 100 m, en comparación con los 24 km × 6 km anteriores. [1]

Peregrine mide aproximadamente 2,5 m de ancho y 1,9 m de alto, y habría podido transportar hasta 265 kg (584 lb) de carga útil a la superficie de la Luna. [28] [32] [1] [33]

Sus sistemas eléctricos están alimentados por una batería de iones de litio que se recarga mediante un panel solar hecho de GaInP/GaAs/Ge. Se utilizan radiadores y aislantes térmicos para eliminar el exceso de calor, pero el módulo de aterrizaje no lleva calentadores, por lo que no se espera que los primeros módulos de aterrizaje Peregrine sobrevivan a la noche lunar [1] , que dura 14 días terrestres. Las misiones futuras podrían adaptarse para que lo hagan. [1]

Para las comunicaciones con la Tierra , el módulo de aterrizaje utiliza frecuencias dentro del rango de banda X para el enlace ascendente y descendente. [1] Después del aterrizaje, un módem Wi-Fi de 2,4 GHz permitirá la comunicación inalámbrica entre el módulo de aterrizaje y los exploradores desplegados en la superficie lunar. [1]

Cargas útiles

Vehículos exploradores lunares

Instrumentos

Cápsulas del tiempo

Misión

Lanzamiento y trayectoria

Lanzamiento del módulo lunar Peregrine en el primer vuelo de Vulcan

El 8 de enero de 2024, ULA utilizó el vuelo inaugural del cohete Vulcan Centaur para lanzar la misión Peregrine . El despegue desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 41 de Cabo Cañaveral tuvo lugar a las 2:18 am EST. [42] El cohete se lanzó en la configuración VC2S, con dos cohetes impulsores sólidos y un carenado de longitud estándar. Los cohetes impulsores sólidos se separaron del vehículo en T+1 minuto 50 segundos. La primera etapa continuó encendiendo sus motores BE-4 hasta T+4:59 y se separó unos segundos después. La etapa superior Centaur comenzó su primera combustión en T+5:15, que tardó más de 10 minutos en completarse y puso al vehículo en una órbita terrestre baja . Después de una fase de costa, el Centaur se encendió por segunda vez en T+43:35 para iniciar la combustión de inyección translunar , que duró unos tres minutos. El módulo de aterrizaje Peregrine se separó del cohete en T+50:26. [43]

El Peregrine debía realizar una trayectoria de 46 días hasta la Luna, realizando maniobras de encendido para entrar en la órbita lunar y acercarse lentamente a la superficie lunar. El aterrizaje estaba previsto para el 23 de febrero de 2024. [43]

Animación de Peregrine – Plano original
   Peregrino  ·    Luna  ·    Tierra

Fuga de propulsor

Aproximadamente siete horas después del lanzamiento, Astrobotic informó que un problema, probablemente con el sistema de propulsión, había "impedido que [el módulo de aterrizaje] lograra una orientación estable hacia el sol". [44] La compañía realizó una maniobra no planificada de la nave espacial para girar los paneles solares hacia el Sol, [45] y, después de un corte de comunicaciones esperado, confirmó que la nave espacial estaba generando nuevamente energía suficiente. Sin embargo, el problema fue identificado como una fuga gradual de propulsor que requería un consumo constante de combustible para contrarrestarlo. A las 21:16 EST, Astrobotic dijo en un comunicado que los propulsores estaban operando "mucho más allá de sus ciclos de vida útil esperados" y que la "nave espacial podría continuar en un estado estable de orientación hacia el sol durante aproximadamente 40 horas más" antes de que se quedara sin combustible y luego perdiera el control de actitud y la energía. [46]

Más tarde, la compañía confirmó que Peregrine ya no podría aterrizar en la Luna, aunque podría seguir operando como nave espacial. [47] Las fotografías tomadas por la nave espacial mostraron daños en el aislamiento externo, [48] [49] quizás causados ​​por una válvula que no se cerró completamente, lo que provocó la ruptura del tanque oxidante. [50] [51]

Cuatro días después de iniciada la misión, la fuga de propulsor pareció disminuir y Astrobotic informó que "hay un creciente optimismo de que Peregrine podría sobrevivir mucho más tiempo" de lo que se había previsto anteriormente. [46]

Reentrada

La nave espacial finalmente alcanzó una posición que le habría permitido llegar a la Luna con correcciones de trayectoria. [52] Seis días después de la misión, Astrobotic decidió dirigir la nave espacial para que se quemara en la atmósfera de la Tierra para evitar los desechos espaciales . [53] Al final, la nave espacial nunca abandonó la órbita terrestre (altamente elíptica) en la que la inyectó el cohete portador (excepto para hacer un reingreso controlado a la atmósfera de la Tierra).

El 18 de enero a las 15:59 EST (20:59 UTC) se produjo un reingreso controlado, [54] con posible impacto en algún lugar cercano al Punto Nemo , un cementerio de naves espaciales en el Pacífico Sur . El último contacto con la nave espacial se logró a través de DSS36, una antena de la DSN en Canberra . [55]

Futuro

Peregrine fue la primera de las misiones CLPS de la NASA, con la segunda, Odysseus de Intuitive Machines , que se lanzó y aterrizó en la luna en febrero de 2024. [56] Astrobotic tendrá un segundo intento de aterrizaje, que consiste en el módulo de aterrizaje más grande Griffin , con un lanzamiento previamente programado para noviembre de 2024. [57]

Referencias

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