Un Sistema de Aterrizaje Humano ( HLS ) es una nave espacial del programa Artemis de la NASA que se espera lleve humanos a la Luna . Estos están siendo diseñados para transportar a los astronautas desde la estación espacial Lunar Gateway en órbita lunar hasta la superficie lunar, sostenerlos allí y luego devolverlos 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 internamente el esfuerzo de desarrollo de HLS, 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 inició el proceso de competencia en 2019 con el Starship HLS seleccionado como ganador en 2021. El cronograma original requería un vuelo de prueba sin tripulación antes de un vuelo con tripulación en 2024 como parte de la misión Artemis 3 , pero el vuelo con tripulación se retrasó hasta al menos menos 2025. [1] [2] [3] [ necesita actualización ]
Además del contrato inicial, la NASA otorgó dos rondas de contratos separados en mayo de 2019 y septiembre de 2021 sobre aspectos del HLS para fomentar diseños alternativos, independientemente del esfuerzo de desarrollo inicial del HLS. Anunció en marzo de 2022 que estaba desarrollando nuevas reglas de sostenibilidad y buscando tanto una actualización de Starship HLS como un nuevo diseño alternativo competitivo que cumpliera con las reglas. [4] [5] [3] En mayo de 2023, Blue Origin fue seleccionado como el segundo proveedor de servicios de módulo 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 comercial HLS . Después de partir del Lunar Gateway en su órbita lunar de halo casi rectilínea (NRHO), un módulo de transferencia llevaría al módulo de aterrizaje y a la tripulación embarcada a una órbita lunar baja y luego se separaría. Luego, el módulo de descenso aterrizaría él mismo y el módulo de ascenso que transportaría a la tripulación en la superficie lunar. Una tripulación de hasta cuatro personas podría pasar hasta dos semanas en la superficie antes de utilizar 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 serían entregados por separado mediante 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 podría dejarse en la superficie lunar. [8]
En diciembre de 2018, la NASA anunció que emitiría una solicitud formal de propuestas como Apéndice E de NextSTEP-2 invitando a 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 brindar una descripción general del Anuncio Amplio de la Agencia (BAA) del Sistema de Aterrizaje Humano (HLS). [10]
En abril de 2019, la NASA anunció una solicitud formal de propuestas (RFP) que se cerrará el 15 de noviembre de 2019 para el Apéndice H de NextSTEP-2 invitando a 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 transferencia, descenso y ascenso. [12]
Cinco empresas respondieron a la solicitud de propuesta de la NASA antes de la fecha límite de noviembre de 2019 y, después de evaluar las propuestas, la NASA seleccionó tres para realizar más trabajos de diseño. [13] En abril de 2020, la NASA otorgó contratos separados por un total de 967 millones de dólares en financiación para el desarrollo del diseño a Blue Origin, Dynetics y SpaceX para comenzar procesos 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 579 millones de dólares en financiación de diseño de la NASA; Dynetics , incluida SNC y otras empresas no especificadas, con 253 millones de dólares de financiación de la NASA; y SpaceX con un diseño de nave espacial Starship modificado llamado Starship HLS , con 135 millones de dólares en financiación para el 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 licitando por un contrato para proporcionar diseño, desarrollo, construcción, prueba y evaluación de un HLS, además de 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 solo un módulo de aterrizaje, Starship HLS, para pasar a un contrato de desarrollo completo. [19] La NASA otorgó 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 con tripulación) 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 solicitud de contrato. [23]
El 30 de abril de 2021, tanto Blue Origin como Dynetics presentaron protestas formales ante la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de 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 el momento en 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 , introdujo una enmienda a la " Ley de Fronteras Sin Fin " que ordenaba a la NASA reabrir la competencia HLS y seleccionar una propuesta de segundo módulo de aterrizaje, autorizaba el gasto de un 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, fundada por Jeff Bezos . [29] [30] [31] [32] La ley, incluida esta enmienda, fue aprobada por el Senado el 8 de junio de 2021. [33] [34] [ necesita actualización ]
El 30 de julio de 2021, la GAO rechazó las protestas y concluyó que "la NASA no violó la ley de adquisiciones" al adjudicar el contrato a SpaceX, quien ofertó un sistema mucho más económico y más capaz. [18] [35] [36] Sin embargo, 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 adjudicar a SpaceX de Elon Musk el contrato exclusivo para construir un vehículo para llevar astronautas a la luna". " y la compañía había producido 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 oferta de Blue Origin como aproximadamente el doble del precio de 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 ante el Tribunal de Reclamaciones Federales de EE. UU. impugnando "la evaluación ilegal e inadecuada 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 a la NASA se le permitió reanudar su trabajo con SpaceX. [43]
El Starship Human Landing System (Starship HLS) fue seleccionado por la NASA para aterrizajes lunares tripulados de larga duración como parte del programa Artemis de la NASA. [20] [22]
El 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 a la atmósfera) no están incluidas en Starship HLS. Toda la nave espacial aterrizará en la Luna y luego se lanzará desde la Luna. Si es necesario, la variante utilizará propulsores CH 4 /O 2 RCS de alto empuje ubicados en el centro del Starship HLS durante las "decenas de metros" finales del descenso y aterrizaje lunar terminal, y será impulsado por un panel solar ubicado en su nariz debajo del puerto de atraque. Elon Musk afirmó que Starship HLS podría entregar "potencialmente hasta 200 toneladas" a la superficie lunar. [ cita necesaria ]
Starship HLS se lanzaría a la órbita terrestre utilizando el propulsor SpaceX Super Heavy y utilizaría una serie de naves espaciales cisterna para reabastecer de combustible el vehículo Starship HLS en órbita terrestre para operaciones de tránsito y aterrizaje lunar. La nave espacial HLS actuaría entonces como su propio vehículo de tránsito para alcanzar la órbita lunar y encontrarse con Orión. En el concepto de la misión, una nave espacial Orion 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, Starship HLS despegaría de la superficie lunar actuando como una sola etapa para orbitar y devolver a la tripulación a Orión. [ cita necesaria ]
La NASA destacó dos debilidades de la propuesta de SpaceX. Los sistemas de propulsión de Starship se describieron como "notablemente complejos" y el informe se refirió a retrasos anteriores en el programa Commercial Crew y en el desarrollo del vehículo de lanzamiento Falcon Heavy como evidencia de amenazas potenciales a su cronograma de desarrollo. [14]
En mayo de 2023, Blue Origin fue seleccionado como segundo proveedor de servicios de módulo de aterrizaje lunar con un contrato de 3.400 millones de dólares. [44] [45] La NASA declaró que decidió agregar otro socio del sistema de aterrizaje humano para: "aumentar la competencia, reducir los costos para los contribuyentes, apoyar una cadencia regular de aterrizajes lunares, invertir más en la economía lunar". [44]
El Vehículo de Lander 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 fue que todos los componentes han estado en desarrollo de una forma u otra durante algún tiempo. [ cita necesaria ] La etapa de transferencia se basa en la nave espacial Cygnus , la Luna Azul se utilizará como etapa de descenso y la etapa de ascenso se basará en la nave espacial Orion . [ cita necesaria ] Debía lanzarse en tres partes en New Glenn y Vulcan Centaur , pero también podría lanzarse en un solo SLS Block 1B. [ cita necesaria ]
En la declaración de selección de fuente del HLS de abril de 2020, la NASA declaró que el vehículo cumplía todos los requisitos pero enfrentaba riesgos con sus sistemas de potencia, propulsión y comunicaciones, lo que representaba un riesgo significativo para el cronograma de desarrollo. [14] [1]
El concepto de diseño del sistema de aterrizaje humano ALPACA (Plataforma logística autónoma para acceso a carga desde toda la luna) de Dynetics 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 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 fuera reabastecido de combustible con hasta tres vuelos de petroleros Vulcan Centaur. Al final, la NASA no seleccionó la propuesta, citando márgenes de masa negativos y una estructura de empuje experimental, que podría representar una amenaza para el tiempo de desarrollo. [46] [47]
La propuesta del sistema de aterrizaje humano de Boeing se presentó a la NASA a principios de noviembre de 2019. La solución principal era un módulo de aterrizaje de dos etapas diseñado para lanzarse en un único bloque SLS 1B , con Intuitive Machines trabajando con Boeing para proporcionar motores [48] y tecnologías de reutilización. desde su nave espacial Starliner . [49] Para cubrir la posibilidad de que el SLS Bloque 1B no estuviera listo para 2024, Boeing propuso una solución en la que la etapa de descenso se lanzaba en un SLS Bloque 1, mientras que la etapa de ascenso sería lanzada por un lanzador comercial y ensamblada en 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. Poco se sabe 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 la financiación del diseño. [13]
Además de la RFP de diseño y desarrollo para el Apéndice H de NextSTEP-2, la NASA anunció 11 contratos por un valor total de 45,5 millones de dólares para el Apéndice E de NextSTEP-2 en mayo de 2019. Se trataba de estudios a corto plazo sobre vehículos de transferencia, elementos de descenso, prototipos de elementos de descenso, estudios de elementos de repostaje y prototipos. Uno de los requisitos era que las empresas seleccionadas contribuyeran con al menos el 20% del coste total del proyecto "para reducir los costes para los contribuyentes y fomentar las primeras inversiones privadas 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 para misiones posteriores a Artemis 3 . Al igual que con el primer conjunto de contratos, la NASA tiene la intención de adjudicar más de un HLS si hay suficiente financiación.
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 respaldarlo con una fecha de entrega del diseño entre 2026 y 27. 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 exigía una segunda misión de demostración 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 3, probablemente utilizando el diseño Starship HLS de primera generación. El periodista de Space.com , Mike Wall, especuló que, basándose en declaraciones del administrador de la NASA, Bill Nelson , la NASA había obtenido suficiente apoyo presidencial y del Congreso para realizar 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 de HLS. [52]
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