Un sistema de aterrizaje humano ( HLS , por sus siglas en inglés) es una nave espacial del programa Artemis de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de los Estados Unidos que se espera que aterrice con humanos en la Luna . Estos están siendo diseñados para transportar astronautas desde la estación espacial Lunar Gateway en órbita lunar hasta la superficie lunar, mantenerlos allí y luego regresarlos a la estación Gateway. A partir de 2024, la NASA tiene la intención de utilizar Starship HLS para Artemis III , un Starship HLS mejorado para Artemis IV y un Blue Origin HLS para Artemis V.[actualizar]
En lugar de liderar el esfuerzo de desarrollo de HLS internamente, la NASA proporcionó un diseño de referencia y pidió a los proveedores comerciales que compitieran para diseñar, desarrollar y entregar sistemas basados en un conjunto de requisitos producidos por la NASA. Cada proveedor seleccionado debe entregar dos módulos de aterrizaje: uno para un aterrizaje lunar de prueba sin tripulación y otro para ser utilizado como el primer módulo de aterrizaje tripulado Artemis. La NASA comenzó el proceso de competencia en 2019 y el Starship HLS fue seleccionado como ganador en 2021. El cronograma original preveía un vuelo de prueba sin tripulación antes de un vuelo tripulado en 2024 como parte de la misión Artemis III , pero el vuelo tripulado se ha retrasado al menos hasta 2025. [1] [2] [3] [ necesita actualización ]
Además del contrato inicial, la NASA adjudicó dos rondas de contratos separados en mayo de 2019 y septiembre de 2021 sobre aspectos del HLS para fomentar diseños alternativos, independientemente del esfuerzo inicial de desarrollo del HLS. En marzo de 2022 anunció que estaba desarrollando nuevas reglas de sostenibilidad y buscando tanto una actualización del HLS de Starship como un nuevo diseño alternativo que compitiera que cumpliera con las reglas. [4] [5] [3] En mayo de 2023, Blue Origin fue seleccionado como el segundo proveedor de servicios de aterrizaje lunar. [6] [7]
El módulo de aterrizaje de exploración avanzada fue un concepto de la NASA de 2018 para un módulo de aterrizaje de tres etapas, destinado a servir como referencia de diseño para las propuestas de diseño comerciales de HLS . Después de partir de Lunar Gateway en su órbita de halo casi rectilínea lunar (NRHO), un módulo de transferencia llevaría al módulo de aterrizaje y a la tripulación embarcada a una órbita lunar baja y luego se separarían. El módulo de descenso luego aterrizaría solo y el módulo de ascenso que transportaba a la tripulación en la superficie lunar. Una tripulación de hasta cuatro personas podría pasar hasta dos semanas en la superficie antes de usar el módulo de ascenso para llevarlos de regreso a Gateway. Cada uno de los tres módulos tendría una masa de aproximadamente 12 a 15 toneladas métricas y sería entregado por separado por lanzadores comerciales para su integración en Gateway. [8] Tanto el módulo de ascenso como el de transferencia podrían diseñarse para ser reutilizables, y el módulo de descenso estaría destinado a dejarse en la superficie lunar. [8]
En diciembre de 2018, la NASA anunció que estaba emitiendo una solicitud formal de propuestas como Apéndice E de NextSTEP-2 invitando a las empresas estadounidenses a presentar ofertas para el diseño y desarrollo de nuevos sistemas reutilizables que permitan a los astronautas aterrizar en la superficie lunar. [9] El 14 de febrero de 2019, la NASA organizó un Foro de la Industria en la sede de la NASA para proporcionar una descripción general del Anuncio General de la Agencia del Sistema de Aterrizaje Humano (HLS). [10]
En abril de 2019, la NASA anunció una solicitud formal de propuestas que cerraría el 15 de noviembre de 2019 para el Apéndice H de NextSTEP-2, invitando a las empresas estadounidenses a presentar ofertas para el diseño y desarrollo del Elemento de Ascenso del Sistema de Aterrizaje Humano (HLS), incluida la cabina utilizada durante los aterrizajes. [11] Esto se amplió para cubrir una opción para un módulo de aterrizaje integrado, un solo vehículo que realiza la transferencia, el descenso y el ascenso. [12]
Cinco empresas respondieron a la solicitud de propuestas de la NASA antes de la fecha límite de noviembre de 2019 y, después de evaluar las propuestas, la NASA seleccionó tres para continuar con el trabajo de diseño. [13] En abril de 2020, la NASA otorgó contratos separados por un total de US$967 millones en fondos de desarrollo de diseño a Blue Origin, Dynetics y SpaceX para comenzar un proceso de diseño de 10 meses de duración. [14] [15] [1] Las empresas/equipos seleccionados en los premios de diseño de 2020 fueron el "Equipo Nacional" liderado por Blue Origin , [a] con US$579 millones en fondos de diseño de la NASA; Dynetics , que incluye a SNC y otras empresas no especificadas, con US$253 millones en fondos de la NASA; y SpaceX con un diseño de nave espacial Starship modificado llamado Starship HLS , con US$135 millones en fondos de diseño de la NASA. [14] [16]
Aunque se planeó que la fase de diseño inicial del HLS fuera un programa de diez meses que finalizaría en febrero de 2021 con la selección de hasta dos contratistas, la NASA retrasó el proceso de selección y el anuncio dos meses. [1] [15] [17]
Las empresas estaban pujando por un contrato para proporcionar diseño, desarrollo, construcción, prueba y evaluación de un HLS, más dos alunizajes, uno sin tripulación y otro con tripulación, por un precio fijo. [18] La NASA evaluó las ofertas basándose en tres factores de evaluación: mérito técnico, capacidad de gestión y precio, en ese orden, y encontró que SpaceX era mejor. [18]
El 16 de abril de 2021, la NASA seleccionó un único módulo de aterrizaje (Starship HLS) para pasar a un contrato de desarrollo completo. [19] La NASA adjudicó un contrato de 2.890 millones de dólares a SpaceX para desarrollar el módulo de aterrizaje Starship HLS y proporcionar dos misiones lunares operativas (una misión de demostración sin tripulación y un aterrizaje lunar tripulado) a partir de 2025. [20] [21] [22] La NASA había declarado que hubiera preferido adjudicar dos contratos, pero que el Congreso no había asignado fondos suficientes para permitir la adjudicación de un segundo contrato. Esto se había indicado como un posible resultado en la convocatoria del contrato. [23]
El 30 de abril de 2021, tanto Blue Origin como Dynetics presentaron protestas formales ante la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los EE. UU. alegando que la NASA había evaluado incorrectamente aspectos de las propuestas. [25] [26] El 30 de abril de 2021, la NASA suspendió el contrato y la financiación de Starship HLS hasta que la GAO pudiera emitir un fallo sobre las protestas. [27] [28] En mayo de 2021, el senador Cantwell , del estado de Washington de Blue Origin , presentó una enmienda a la " Ley de Fronteras Infinitas " que ordenaba a la NASA reabrir la competencia HLS y seleccionar una segunda propuesta de módulo de aterrizaje y autorizó el gasto de 10 mil millones de dólares adicionales. Esta financiación requeriría una ley de asignaciones separada. El senador Sanders criticó la enmienda como un "rescate multimillonario de Bezos", ya que el dinero probablemente se destinaría a Blue Origin, que fue fundada por Jeff Bezos . [29] [30] [31] [32] La ley, incluida esta enmienda, fue aprobada por el Senado de los EE. UU. el 8 de junio de 2021. [33] [34] [ necesita actualización ]
El 30 de julio de 2021, la GAO rechazó las protestas y determinó que "la NASA no violó la ley de adquisiciones" al adjudicar el contrato a SpaceX, que ofertó un sistema de mucho menor costo y mayor capacidad. [18] [35] [36] Sin embargo, la CNBC informó el 4 de agosto que "la compañía espacial de Jeff Bezos sigue a la ofensiva al criticar la decisión de la NASA de otorgar a SpaceX de Elon Musk el único contrato para construir un vehículo para aterrizar astronautas en la Luna" y la compañía había elaborado una infografía que destacaba varias deficiencias de Starship en comparación con la propuesta de Blue Origin, pero señaló que la infografía evitaba mostrar el precio de la oferta de Blue Origin como aproximadamente el doble del precio de la oferta de SpaceX. [37] Poco después de que se rechazara la apelación, la NASA realizó el pago inicial contratado de 300 millones de dólares a SpaceX. [38]
El 13 de agosto de 2021, Blue Origin presentó una demanda en el Tribunal de Reclamaciones Federales de Estados Unidos impugnando "la evaluación ilegal e indebida de las propuestas por parte de la NASA". [39] [40] Blue Origin solicitó al tribunal una orden judicial para detener el gasto adicional de la NASA en el contrato existente con SpaceX. [41] La reacción a la demanda fue mayoritariamente negativa en la comunidad espacial, en la NASA y entre los empleados de Blue Origin, según el periodista espacial Eric Berger. [42] El juez desestimó la demanda el 4 de noviembre de 2021 y se permitió a la NASA reanudar su trabajo con SpaceX. [43]
El sistema de aterrizaje humano Starship (Starship HLS) fue seleccionado por la NASA para aterrizajes lunares tripulados de larga duración como parte del programa Artemis de la NASA. [20] [22]
La Starship HLS es una configuración modificada de la nave espacial Starship de SpaceX, optimizada para operar en la Luna y sus alrededores. Como resultado, el escudo térmico y las superficies de control de vuelo (partes del diseño principal de Starship necesarias para el reingreso atmosférico) no están incluidas en la Starship HLS. La nave espacial entera aterrizará en la Luna y luego despegará desde la Luna. Si es necesario, la variante utilizará propulsores CH 4 /O 2 RCS de alto empuje ubicados en la mitad del cuerpo de la Starship HLS durante las últimas "decenas de metros" del descenso y aterrizaje lunar terminal, y será impulsada por un panel solar ubicado en su nariz debajo del puerto de acoplamiento. Elon Musk afirmó que la Starship HLS podría entregar "potencialmente hasta 200 toneladas" a la superficie lunar. [ cita requerida ]
La Starship HLS se lanzaría a la órbita terrestre utilizando el cohete Super Heavy de SpaceX y utilizaría una serie de naves espaciales cisterna para reabastecer el vehículo Starship HLS en la órbita terrestre para las operaciones de tránsito lunar y aterrizaje lunar. La Starship HLS luego actuaría como su propio vehículo de tránsito para alcanzar la órbita lunar para el encuentro con Orión. En el concepto de la misión, una nave espacial Orión de la NASA llevaría a una tripulación de la NASA al módulo de aterrizaje, desde donde partirían y descenderían a la superficie de la Luna. Después de las operaciones en la superficie lunar, la Starship HLS despegaría de la superficie lunar actuando como una sola etapa para orbitar y regresar a la tripulación a Orión. [ cita requerida ]
La NASA destacó dos puntos débiles de la propuesta de SpaceX. Los sistemas de propulsión de Starship fueron descritos como "notablemente complejos" y el informe hizo referencia a demoras anteriores en el marco del programa de tripulación comercial y del desarrollo del vehículo de lanzamiento Falcon Heavy como evidencia de posibles amenazas a su cronograma de desarrollo. [14]
En mayo de 2023, Blue Origin fue seleccionado como segundo proveedor de servicios de aterrizaje lunar con un contrato de 3.400 millones de dólares. [44] [45] La NASA declaró que decidió agregar otro socio para el sistema de aterrizaje humano para: "aumentar la competencia, reducir los costos para los contribuyentes, apoyar una cadencia regular de aterrizajes lunares e invertir más en la economía lunar". [44]
El Vehículo de Aterrizaje Integrado (ILV) o Sistema Nacional de Aterrizaje Humano (NHLS) fue un concepto de diseño de módulo de aterrizaje lunar propuesto por el "Equipo Nacional" liderado por Blue Origin , junto con Lockheed Martin , Northrop Grumman y Draper Laboratory como socios principales.
El principal argumento de venta [ ¿según quién? ] del módulo de aterrizaje era que todos los componentes habían estado en desarrollo de una forma u otra durante algún tiempo. [ cita requerida ] La etapa de transferencia se basaba en la nave espacial Cygnus , la Blue Moon se iba a utilizar como etapa de descenso y la etapa de ascenso se basaba en la nave espacial Orion . [ cita requerida ] Se iba a lanzar en tres partes en New Glenn y Vulcan Centaur , pero también podría lanzarse en un solo SLS Block 1B. [ cita requerida ]
En la declaración de selección de fuentes del HLS de abril de 2020, la NASA afirmó que el vehículo cumplía todos los requisitos, pero enfrentaba riesgos con sus sistemas de energía, propulsión y comunicaciones que representaban un riesgo significativo para el cronograma de desarrollo. [14] [1]
El concepto de diseño del sistema de aterrizaje humano Dynetics ALPACA (Plataforma logística autónoma para el acceso a carga en toda la Luna) fue propuesto por Dynetics y Sierra Nevada Corporation con el apoyo de varios subcontratistas. El diseño del vehículo consistía en un módulo de aterrizaje de una sola etapa propulsado por motores de metalox, aunque un diseño anterior utilizaba tanques de caída . Se propuso que ALPACA se lanzara en un cohete Vulcan Centaur o SLS Block 1B, y que se reabasteciera con hasta tres vuelos de tanques Vulcan Centaur. Finalmente, la NASA no seleccionó la propuesta, citando márgenes de masa negativos y una estructura de empuje experimental, que podrían representar una amenaza para el tiempo de desarrollo. [46] [47]
La propuesta del Sistema de Aterrizaje Humano de Boeing fue presentada a la NASA a principios de noviembre de 2019. La solución principal era un módulo de aterrizaje de dos etapas diseñado para ser lanzado en un solo SLS Block 1B , con Intuitive Machines trabajando con Boeing para proporcionar motores, [48] y reutilizando tecnologías de su nave espacial Starliner . [49] Para cubrir la posibilidad de que el SLS Block 1B no estuviera listo para 2024, Boeing propuso una solución en la que la etapa de descenso se lanzaría en un SLS Block 1 mientras que la etapa de ascenso sería lanzada por un lanzador comercial y ensamblada en la órbita lunar. [50] La propuesta de Boeing no fue seleccionada para financiación de diseño por la NASA en los anuncios de financiación de diseño de abril de 2020. [51]
El sistema de aterrizaje humano Vivace fue un concepto de aterrizaje lunar de la empresa aeroespacial Vivace. Se sabe poco sobre el vehículo, aparte de su parecido con el módulo de aterrizaje lunar Altair de la NASA del programa Constellation . El concepto de Vivace no fue seleccionado para recibir financiación completa para el diseño. [13]
Además de la convocatoria de propuestas para el diseño y desarrollo del Apéndice H de NextSTEP-2, la NASA anunció en mayo de 2019 11 contratos por un valor total de 45,5 millones de dólares para el Apéndice E de NextSTEP-2. Se trataba de estudios a corto plazo sobre vehículos de transferencia, elementos de descenso, prototipos de elementos de descenso, estudios y prototipos de elementos de reabastecimiento de combustible. Uno de los requisitos era que las empresas seleccionadas aportaran al menos el 20% del coste total del proyecto "para reducir los costes para los contribuyentes y fomentar las inversiones privadas tempranas en la economía lunar". [4]
El 14 de septiembre de 2021 se adjudicó un segundo conjunto de contratos por un total de 146 millones de dólares. [5] Estos contratos eran para estudios de un HLS de segunda generación que se utilizará en misiones posteriores a Artemis III . Al igual que con el primer conjunto de contratos, la NASA tiene la intención de adjudicar más de un HLS si hay fondos suficientes.
El 23 de marzo de 2022, la NASA anunció que tenía la intención de iniciar una solicitud formal de propuestas para diseños HLS de segunda generación, redactando nuevas reglas de sostenibilidad para respaldarla con una fecha de entrega de 2026-2027 para el diseño. La NASA declaró que solicitaría diseños de la industria aeroespacial en general por necesidad de redundancia y competencia. Según el contrato HLS actual, la NASA también ejerció una opción que pedía una segunda misión de demostración de Starship HLS a la Luna, con el diseño de Starship actualizado para cumplir con las nuevas reglas de sostenibilidad. Además, la NASA anunció una fecha objetivo de abril de 2025 para Artemis III, probablemente utilizando el diseño de Starship HLS de primera generación. El periodista de Space.com Mike Wall especuló que, basándose en las declaraciones del administrador de la NASA Bill Nelson , la NASA había obtenido suficiente apoyo del Congreso y del presidente para hacer las solicitudes. [3] [23]
En 2021, la NASA inició estudios sobre los futuros Servicios de Transporte de Exploración Lunar (LETS) para viajes regulares entre la estación Gateway, las órbitas lunares y la superficie lunar; para operaciones sostenibles del HLS. [52]
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