Programa de la NASA contrata servicios de transporte comercial a la Luna
Commercial Lunar Payload Services ( CLPS ) es un programa de la NASA para contratar empresas que envíen pequeños módulos de aterrizaje y vehículos robóticos a la Luna . La mayoría de los sitios de aterrizaje están cerca del polo sur lunar [1] [2] donde explorarán los recursos lunares , probarán conceptos de utilización de recursos in situ (ISRU) y realizarán ciencia lunar para apoyar el programa lunar Artemis . CLPS está destinado a comprar servicios de carga útil de extremo a extremo entre la Tierra y la superficie lunar mediante contratos de precio fijo . [3] [4] El programa se amplió para agregar soporte para grandes cargas útiles a partir de 2025.
El programa CLPS está dirigido por la Dirección de Misiones Científicas de la NASA junto con las direcciones de Exploración y Operaciones Humanas y Misiones de Tecnología Espacial. La NASA espera que los contratistas proporcionen todas las actividades necesarias para integrar, acomodar, transportar y operar de forma segura las cargas útiles de la NASA, incluidos vehículos de lanzamiento, naves espaciales de aterrizaje lunar, sistemas de superficie lunar, vehículos de reingreso a la Tierra y recursos asociados. [4]
Se han contratado ocho misiones en el marco del programa (sin contar un contrato de misión que fue revocado después de la adjudicación y otro contrato de misión que fue cancelado después de que la empresa contratada quebró).
Historia
La NASA lleva muchos años planificando la exploración y el uso de los recursos naturales lunares . La NASA ha identificado una variedad de objetivos de exploración, ciencia y tecnología que podrían abordarse enviando periódicamente instrumentos, experimentos y otras pequeñas cargas útiles a la Luna. [3]
Cuando se canceló el estudio conceptual sobre el rover Resource Prospector en abril de 2018, los funcionarios de la NASA explicaron que la exploración de la superficie lunar continuaría en el futuro, pero utilizando servicios de módulo de aterrizaje comerciales bajo un nuevo programa CLPS. [5] [6] Más tarde en abril, la NASA anunció el programa de Servicios Comerciales de Carga Útil Lunar como el primer paso en la solicitud de vuelos a la Luna. [3] [4] [7] En abril de 2018, CLPS emitió un borrador de solicitud de propuesta, [4] y en septiembre de 2018 se emitió la solicitud de propuesta CLPS como una solicitud formal. [8]
El 29 de noviembre de 2018, la NASA anunció las primeras nueve empresas a las que se les permitiría licitar por contratos, [9] que eran contratos de entrega indefinida y cantidad indefinida con un valor contractual máximo combinado de 2.600 millones de dólares durante los próximos 10 años. [9]
En febrero de 2018, la NASA emitió una solicitud para cargas útiles de tecnología e instrumentos de la superficie lunar que pueden convertirse en clientes de CLPS. Las propuestas debían presentarse antes de noviembre de 2018 y el 17 de enero de 2019. La NASA realiza convocatorias de propuestas anuales. [10] [11]
El 31 de mayo de 2019, la NASA anunció una lista de premios: a Astrobotic , de Pittsburgh, Pensilvania, 79,5 millones de dólares; Intuitive Machines , de Houston, Texas, 77 millones de dólares; y OrbitBeyond , 97 millones de dólares; para lanzar sus módulos de aterrizaje lunares. [12] Sin embargo, Orbit Beyond se retiró en julio de 2019 (y la NASA reconoció la terminación del contrato el 29 de julio de 2019), pero siguió pudiendo ofertar para futuras misiones. [13]
En enero de 2024, la NASA informó que la adjudicación inicial a Astrobotic había aumentado a 108 millones de dólares, para transportar solo 5 cargas útiles científicas de la NASA en lugar del número inicial de 14, y que el valor del contrato para Intuitive Machines había aumentado a 118 millones de dólares. [14] [15]
El 1 de julio de 2019, se otorgó un contrato de 5,6 millones de dólares a Astrobotic y su socio la Universidad Carnegie Mellon para desarrollar MoonRanger , un rover de 13 kg (29 lb) para transportar cargas útiles en la Luna para el CLPS de la NASA. [16] [17] El lanzamiento estaba previsto para 2021 o 2022. [17] [18] El rover transportaría cargas útiles científicas aún por determinar y desarrollar por otros proveedores, que se centrarían en explorar y crear mapas 3D de una región polar. en busca de signos de hielo de agua o pozos lunares para entradas a cuevas lunares. [18] [19] El rover operaría mayoritariamente de forma autónoma durante hasta una semana. [19]
El 8 de abril de 2020, la NASA anunció que había adjudicado el cuarto contrato CLPS (después de los premios de Astrobotic, Intuitive Machines y OrbitBeyond) para Masten Space Systems . El contrato, valorado en 75,9 millones de dólares, era para que el módulo de aterrizaje lunar XL-1 de Masten entregara cargas útiles de la NASA y otros clientes al polo sur de la Luna a finales de 2022. [21]
El 11 de junio de 2020, la NASA otorgó a Astrobotic Technology su segundo contrato CLPS. La misión sería el primer vuelo del módulo de aterrizaje Griffin más grande de Astrobotic, que llevaría el vehículo lunar de prospección de recursos VIPER de la NASA al polo sur de la Luna. [22] Griffin pesa 450 kg, el rover VIPER aproximadamente 1.000 libras (unos 450 kg) y la adjudicación fue de 199,5 millones de dólares [22] que cubren el módulo de aterrizaje Griffin y los costos de lanzamiento. La misión estaba prevista para noviembre de 2024. [23]
El 16 de octubre de 2020 [24] la NASA otorgó a Intuitive Machines su segundo contrato CLPS para la Misión 2 de Intuitive Machines (IM-2). El contrato valía aproximadamente 47 millones de dólares. Utilizando el módulo de aterrizaje Nova-C , la misión aterrizaría un taladro ( PRIME-1 ) combinado con un espectrómetro de masas en el polo sur de la Luna , para intentar recolectar hielo debajo de la superficie. La misión estaba prevista para diciembre de 2022, utilizando un cohete Falcon 9 .
El 4 de febrero de 2021, la NASA otorgó un contrato CLPS a Firefly Aerospace , de Cedar Park, Texas , por un valor aproximado de 93,3 millones de dólares, para entregar un conjunto de 10 investigaciones científicas y demostraciones tecnológicas a la Luna en 2023 (posteriormente retrasado hasta 2024). Este fue el sexto premio (el séptimo contando el premio OrbitBeyond que luego fue cancelado) para la entrega a la superficie lunar (un módulo de aterrizaje lunar) bajo la iniciativa CLPS. Esta fue la primera entrega adjudicada a Firefly Aerospace, que proporcionaría el servicio de entrega lunar utilizando su módulo de aterrizaje Blue Ghost , diseñado y desarrollado en las instalaciones de la empresa en Cedar Park. [25]
El siguiente contrato CLPS (el séptimo, sin contar el contrato OrbitBeyond) fue otorgado por la NASA el 17 de noviembre de 2021 a Intuitive Machines, su tercera adjudicación. Su módulo de aterrizaje Nova-C fue contratado para aterrizar cuatro cargas útiles de la NASA (aproximadamente 92 kg en total) para estudiar una característica lunar llamada Reiner Gamma . La misión se conocía como misión IM-3 y estaba previsto que aterrizara en la Luna en 2024. El valor del contrato era de 77,5 millones de dólares y, según el contrato, Intuitive Machines era responsable de los servicios de entrega de un extremo a otro, incluida la integración de la carga útil, la entrega desde Tierra a la superficie de la Luna y operaciones de carga útil. [26]
El 21 de julio de 2022, la NASA anunció que había adjudicado un contrato CLPS (octavo, sin contar OrbitBeyond) por valor de 73 millones de dólares a un equipo liderado por Draper. La misión tenía como objetivo la cuenca Schrödinger en la cara oculta de la Luna, prevista para 2025. El módulo de aterrizaje de la misión, llamado SERIES-2 por Draper, entregaría a la cuenca Schrödinger tres experimentos para recopilar datos sísmicos, medir el flujo de calor y la conductividad eléctrica del subsuelo lunar. y medir los fenómenos electromagnéticos creados por la interacción del viento solar y el plasma con la superficie lunar. Esta misión sería la primera misión CLPS dirigida a la cara oculta de la Luna y pretende ser el segundo aterrizaje (después del Chang'e-4 de China ) en la cara oculta de la Luna. La misión también desarrollaría y desplegaría dos satélites de retransmisión de datos, imprescindibles para las misiones en la cara oculta de la Luna. Muchas empresas participan en la misión, siendo Draper el contratista principal, incluida ispace . [27] El 29 de septiembre de 2023, ispace anunció que el módulo de aterrizaje SERIE-2 había sido completamente rediseñado y renombrado como APEX 1.0, lo que provocó que la misión se retrasara hasta 2026. [28]
Masten Space Systems se declaró en quiebra en julio de 2022, [29] y casi todos sus activos se vendieron a Astrobotic Technology . [30] Esto llevó a la cancelación de la misión CLPS de Masten.
El 14 de marzo de 2023, la NASA otorgó a Firefly una orden de tarea de 112 millones de dólares (octavo contrato CLPS, sin contar OrbitBeyond o Masten Space Systems) para una misión a la cara oculta de la Luna utilizando el segundo módulo de aterrizaje Blue Ghost , cuyo lanzamiento se espera para 2026. [31]
Descripción general
La región del polo sur lunar es de especial interés debido a la presencia de hielo de agua en áreas permanentemente sombreadas dentro de los cráteres, energía solar casi constante en los bordes de los cráteres y abundantes metales y oxígeno en el regolito. [32] [33]
Se espera que la naturaleza competitiva del programa CLPS reduzca el costo de la exploración lunar, acelere el regreso robótico a la Luna, el retorno de muestras , la prospección de recursos en la región del polo sur y promueva la innovación y el crecimiento de las industrias comerciales relacionadas. [34] [ enlace muerto ] El programa de desarrollo de carga útil se llama Desarrollo y Avance de Instrumentación Lunar (DALI), y los objetivos de la carga útil son la exploración, la utilización de recursos in situ ( ISRU ) y la ciencia lunar. Se esperaba que los primeros instrumentos estuvieran seleccionados para el verano de 2019, [4] y que las oportunidades de vuelo comenzaran en 2021. [34] [4]
Se emitirán múltiples contratos y las primeras cargas útiles probablemente serán pequeñas debido a la capacidad limitada de los módulos de aterrizaje comerciales iniciales. [7] Los primeros módulos de aterrizaje y rovers serán demostradores de tecnología en hardware como aterrizaje de precisión/evitación de peligros, generación de energía ( solar y RTG ), utilización de recursos in situ ( ISRU ), gestión de fluidos criogénicos , operaciones y sensores autónomos y aviónica avanzada. , movilidad, mecanismos y materiales . [4] Este programa requiere que sólo los vehículos de lanzamiento estadounidenses puedan lanzar la nave espacial. [4] La masa de los módulos de aterrizaje y rovers puede variar desde miniatura hasta 1000 kg (2200 lb), [35] con un módulo de aterrizaje de 500 kg (1100 lb) cuyo lanzamiento está previsto para 2022. [34]
La carta de presentación del borrador de solicitud de propuesta establece que los contratos tendrán una duración de hasta 10 años. A medida que surja la necesidad de la NASA de enviar cargas útiles a la superficie lunar (y otros destinos cislunares), emitirá 'órdenes de tarea' de precio fijo en firme por las que los contratistas principales aprobados pueden ofertar. Se emitirá un alcance de trabajo con cada orden de tarea. Las propuestas CLPS se están evaluando según cinco Estándares Técnicos de Accesibilidad. [4]
La NASA asume un coste de un millón de dólares por kilogramo entregado a la superficie lunar. (Esta cifra puede revisarse después de un alunizaje cuando los costos reales estén disponibles). [36]
Las empresas seleccionadas son consideradas "contratistas principales" que pueden subcontratar proyectos a otras empresas de su elección. Las primeras empresas a las que se les concedió el derecho a licitar en contratos CLPS fueron elegidas en 2018. [9] [37] [8]
El 29 de julio de 2019, la NASA anunció que había accedido a la solicitud de OrbitBeyond de ser liberado de este contrato específico, citando "desafíos corporativos internos". [38]
El 18 de noviembre de 2019, la NASA añadió cinco nuevos contratistas al grupo de empresas que pueden licitar para enviar grandes cargas útiles a la superficie de la Luna con el programa CLPS. [20]
El 8 de abril de 2020, la NASA seleccionó a Masten Space Systems para una misión para entregar y operar ocho cargas útiles, con nueve instrumentos científicos y tecnológicos, al Polo Sur de la Luna en 2022. [39] [40] [41] Masten Space Systems solicitó quiebra en julio de 2022; [29] [30] esto llevó a la cancelación de la misión CLPS de Masten.
El 4 de febrero de 2021, la NASA otorgó un contrato CLPS a Firefly Aerospace para una misión que entregará un conjunto de 10 investigaciones científicas y demostraciones tecnológicas a la Luna en 2023. [25]
El 21 de julio de 2022, la NASA anunció que había adjudicado un contrato CLPS a Draper Laboratories. [27]
Notas:
^ Contrato adjudicado el 31 de mayo de 2019 y retirado el 29 de julio de 2019.
Selección de carga útil
Los contratos CLPS para módulos de aterrizaje y misiones de módulos de aterrizaje no incluyen las cargas útiles en sí. Las cargas útiles se desarrollan mediante contratos separados, ya sea en las instalaciones de la NASA o en instalaciones comerciales. Los módulos de aterrizaje CLPS brindan aterrizaje, servicios de soporte y devolución de muestras como se especifica en cada contrato individual.
El primer lote de cargas útiles científicas se están desarrollando en las instalaciones de la NASA, debido al poco tiempo disponible antes de los primeros vuelos previstos. Las selecciones posteriores incluyen cargas útiles proporcionadas por las universidades y la industria. Está previsto publicar convocatorias de cargas útiles cada año para oportunidades adicionales.
Programa de exploración y descubrimiento lunar
El Programa de Exploración y Descubrimiento Lunar (LDEP) dentro de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA establece contratos para el programa CLPS y selecciona instrumentos científicos lunares que utilizarán los servicios CLPS. [44] El proceso de desarrollo de instrumentos lunares del CLPS incluye cargas útiles lunares proporcionadas por la NASA (NPLP), cargas útiles de tecnología e instrumentos de la superficie lunar (LSITP), cargas útiles e investigaciones de investigación en la superficie de la Luna (PRISM), desarrollo y avance de la instrumentación lunar (DALI). ), instrumentos del vehículo lunar (LTV) e instrumentos de superficie Artemis. [45] El LDEP aspira a realizar al menos dos misiones CLPS al año. [46]
Las misiones de entrega de estas cargas útiles se solicitaron en lotes.
Primer lote
Las primeras doce cargas útiles y experimentos de la NASA se anunciaron el 21 de febrero de 2019 [47] [48] y volarán en misiones separadas. Hasta febrero de 2021, [actualizar]la NASA ha adjudicado contratos para cuatro misiones de módulo de aterrizaje CLPS para respaldar estas cargas útiles.
Espectrómetro de Transferencia de Energía Lineal, para monitorear la radiación de la superficie lunar.
Magnetómetro , para medir el campo magnético superficial.
Observaciones de radio de baja frecuencia desde la superficie lunar del lado cercano, un experimento de radio para medir la densidad de la vaina de fotoelectrones cerca de la superficie.
Un conjunto de tres instrumentos para recopilar datos durante la entrada, el descenso y el aterrizaje en la superficie lunar para ayudar a desarrollar futuros módulos de aterrizaje tripulados.
Las cámaras estéreo para estudios de la superficie de la columna lunar son un conjunto de cámaras para monitorear la interacción entre la columna del motor del módulo de aterrizaje y la superficie lunar.
Alteraciones de superficie y exosfera por módulos de aterrizaje, otro monitor de aterrizaje para estudiar los efectos de las naves espaciales en la exosfera lunar.
Navigation Doppler Lidar para detección precisa de velocidad y alcance es un instrumento lidar de velocidad y alcance diseñado para hacer que los aterrizajes lunares sean más precisos.
El Sistema de Espectrómetro Volátil de Infrarrojo Cercano es un espectrómetro de imágenes para analizar la composición de la superficie lunar.
El sistema de espectrómetro de neutrones y las mediciones avanzadas de neutrones en la superficie lunar son un par de detectores de neutrones para cuantificar el hidrógeno y, por lo tanto, el agua cerca de la superficie.
El espectrómetro de masas con trampa de iones para volátiles de la superficie lunar es un espectrómetro de masas para medir volátiles en la superficie y en la exosfera.
Plataforma de demostración de células solares para permitir la energía de la superficie lunar a largo plazo, un panel solar de próxima generación para misiones a largo plazo.
Demostrador de navegación del nodo lunar 1, una baliza de navegación para proporcionar geolocalización a orbitadores y lanchas de desembarco.
Segundo lote
El 1 de julio de 2019, la NASA anunció la selección de doce cargas útiles adicionales, proporcionadas por universidades e industrias. Siete de ellas son investigaciones científicas y cinco son demostraciones tecnológicas. [49]
MoonRanger , un rover pequeño y de rápido movimiento que tiene la capacidad de ir más allá del alcance de las comunicaciones con un módulo de aterrizaje y luego regresar a él. Astrobotic Technology, Inc. iba a ser lanzada a bordo de la cancelada Masten Mission One .
Heimdall, un sistema de cámara con herencia de vuelo en MSL, OSIRIS-REx y GOSAT-2, que incluye cuatro cámaras CMOS y un DVR. Diseñado y construido por MSSS para el Instituto de Ciencias Planetarias . [50] Seleccionado a través de LSITP.
Demostración lunar de un sistema informático reconfigurable y tolerante a la radiación, que demostrará una tecnología informática tolerante a la radiación. Universidad Estatal de Montana.
Carga útil de caracterización de adherencia del regolito (RAC), que determinará cómo el regolito lunar se adhiere a una variedad de materiales expuestos al entorno de la Luna. Alianza de investigación y pruebas espaciales Alpha, LLC.
La Sonda Magnetotelúrica Lunar, que caracterizará la estructura y composición del manto lunar mediante el estudio de campos eléctricos y magnéticos. Instituto de Investigaciones del Suroeste. Actualmente forma parte del conjunto de materiales y temperatura interior lunar cuyo lanzamiento está previsto para 2024. [51] Planeado para volar a bordo de Blue Ghost . [52]
El generador de imágenes de rayos X heliosférico del entorno lunar (LEXI), que capturará imágenes de la interacción de la magnetosfera de la Tierra con el viento solar. Universidad de Boston.
Retrorreflectores lunares de próxima generación (NGLR), que servirán como objetivo de los láseres en la Tierra para medir con precisión la distancia Tierra-Luna. Universidad de Maryland.
Lunar Compact InfraRed Imaging System (L-CIRIS), un radiómetro infrarrojo para explorar la composición de la superficie y la distribución de temperatura de la Luna. Construido para la Universidad de Colorado por Ball Aerospace . [53] Seleccionado a través de LDEP.
La Instrumentación Lunar para la Exploración Térmica del Subsuelo con Rapidez (LISTER), un instrumento diseñado para medir el flujo de calor desde el interior de la Luna. Universidad Tecnológica de Texas. Actualmente forma parte del conjunto de materiales y temperatura interior lunar cuyo lanzamiento está previsto para 2024. [51]
PlanetVac, una tecnología para adquirir y transferir regolito lunar desde la superficie a otros instrumentos o colocarlo en un contenedor para su potencial regreso a la Tierra. Robótica de abejas , Ltd; desarrollo patrocinado por The Planetary Society . [54]
SAMPLR: Adquisición de muestras, filtrado de morfología y sondeo del regolito lunar, una tecnología de adquisición de muestras que utilizará un brazo robótico. Tecnologías Maxar.
Tercer lote
En junio de 2021, la NASA anunció la selección de tres cargas útiles de su convocatoria de propuestas de Cargas Útiles e Investigaciones en la Superficie de la Luna (PRISM). Estas cargas útiles se enviarán a Reiner Gamma y Schrödinger Basin en el período 2023-2024. [51]
Lunar Vertex : [55] un conjunto de carga útil conjunto de módulo de aterrizaje y rover programado para ser entregado a Reiner Gamma para investigar los remolinos lunares . Laboratorio de Física Aplicada.
Farside Seismic Suite (FSS): dos sismómetros, el sismómetro vertical de banda muy ancha y el sensor de período corto, medirán la actividad sísmica en la cara oculta de la Luna en la cuenca Schrödinger. Laboratorio de Propulsión a Chorro.
Conjunto de materiales y temperatura interior lunar (LITMS): dos instrumentos, la instrumentación lunar para la exploración térmica del subsuelo con taladro neumático Rapidity y la sonda magnetotelúrica lunar, previamente seleccionados en el segundo lote y programados para su entrega en la cuenca de Schrödinger. Complementará los datos adquiridos por el FSS. Instituto de Investigaciones del Suroeste.
Cuarto lote
En junio de 2022, la NASA anunció la selección de dos nuevas cargas útiles de su convocatoria de propuestas de Cargas Útiles e Investigaciones en la Superficie de la Luna (PRISM). [56]
La investigación Lunar Vulkan Imaging and Spectroscope Explorer (Lunar-VISE) [57] es un conjunto de cinco instrumentos, dos de los cuales se montarán en un módulo de aterrizaje estacionario y tres en un vehículo móvil que será proporcionado como servicio por el proveedor de CLPS. . Lunar-VISE estudiará una forma rara de vulcanismo lunar. Lunar-VISE se enviará a uno de los Domos Gruithuisen: Mons Gruithuisen Gamma o Mons Gruithuisen Delta . [56]
El conjunto científico Lunar Explorer Instrument for space biology Applications (LEIA) es un pequeño dispositivo basado en CubeSat. LEIA proporcionará investigaciones biológicas en la Luna, que no pueden simularse ni replicarse con alta fidelidad en la Tierra o en la Estación Espacial Internacional, llevando la levadura Saccharomyces cerevisiae a la superficie lunar y estudiando su respuesta a la radiación y la gravedad lunar. Saccharomyces cerevisiae sirve como organismo modelo utilizado para comprender la respuesta y reparación del daño del ADN. [56]
Lista de misiones anunciadas bajo CLPS
Misiones contratadas
Orbit Beyond devolvió su orden de tarea (cancelando su misión) dos meses después de la adjudicación en 2019. [22] Esa misión no figura en la lista.
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enlaces externos
[1] Diapositivas del Día Industrial del 8 de mayo de 2018
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