Módulo de aterrizaje lunar construido por Astrobotic Technology
El vuelo 01 del Peregrine Lunar Lander , comúnmente conocido como Peregrine Mission One , fue una misiónfallida del módulo de aterrizaje lunar estadounidense. El módulo de aterrizaje, denominado 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 hacer aterrizar en la Luna el primer módulo de aterrizaje lunar construido en Estados Unidos desde el módulo lunar tripulado Apolo 17 en 1972.
El módulo de aterrizaje llevaba múltiples cargas útiles, con una capacidad de carga de 90 kg. [3] Poco después de que el módulo de aterrizaje se separara del cohete Vulcan en la órbita de inyección lunar, se desarrolló 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 terrestre , donde se quemó sobre el Océano Pacífico el 18 de enero de 2024. [4]
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 Mission One, se lanzaría inicialmente en julio de 2021. [5] [6]
El 29 de noviembre de 2018, Astrobotic fue elegible para ofertar por los Servicios Comerciales de Carga Lunar (CLPS) de la NASA para entregar cargas útiles de ciencia y tecnología 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 mide 103 cm (41 pulgadas) de alto. [12] Otro pequeño vehículo explorador, Spacebit, que pesa 1,5 kg (3,3 lb), fue diseñado para viajar al menos 10 m (33 pies) sobre 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 la Fundación Long Now . [17] [18] Las empresas de entierro 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 Navajo y otras naciones indias americanas. [20] [21]
En junio de 2021, el director ejecutivo de ULA, Tory Bruno, anunció que los problemas con la carga útil y las pruebas del motor retrasarían el vuelo inaugural de Vulcan, con la Misión Uno a bordo, hasta 2022. [22] El 23 de febrero de 2023, ULA anunció una fecha de lanzamiento prevista para la misión de 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 aterrizar en Gruithuisen Gamma . [1]
La masa de carga útil para la segunda misión planificada (Misión Dos) tiene un límite de 175 kg (386 lb), y la Misión Tres y misiones posteriores llevarían la capacidad de carga útil total de 265 kg (584 lb). [1]
módulo de 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 fabricado 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 un empuje de 150 lb (667 N ). Este sistema de propulsión fue diseñado para manejar la inyección translunar , correcciones de trayectoria, inserción en la órbita lunar y descenso motorizado. El sistema de propulsión puede llevar un orbitador a la Luna y realizar un aterrizaje suave motorizado. [1] El módulo de aterrizaje puede transportar hasta 450 kg (990 lb) de masa bipropulsor en cuatro tanques; su composición es MON-25 / MMH , un bipropulsor hipergólico . [31] Para el control de actitud (orientación), la nave espacial utiliza 12 propulsores (45 N cada uno) también impulsados por MON-25/MMH. [1]
La aviónica de la nave espacial incorpora orientación y navegación hacia la Luna, y un Doppler LiDAR para ayudar al aterrizaje automatizado sobre 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 funcionan con una batería de iones de litio que se recarga mediante un panel solar fabricado con 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 hacerlo. [1]
Para las comunicaciones con la Tierra , el módulo de aterrizaje utiliza frecuencias dentro del rango de la banda X tanto para el enlace ascendente como para el enlace descendente. [1] Después del aterrizaje, un módem Wi-Fi de 2,4 GHz permitirá la comunicación inalámbrica entre el módulo de aterrizaje y los rovers desplegados en la superficie lunar. [1]
Cargas útiles
vehículos lunares
Instrumentos
Cápsulas del tiempo
Misión
Lanzamiento y trayectoria
Lanzamiento del módulo de aterrizaje 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. [41] El cohete se lanzó en la configuración VC2S, con dos propulsores de cohetes sólidos y un carenado de longitud estándar. Los propulsores de cohetes sólidos se separaron del vehículo en T+1 minuto y 50 segundos. La primera etapa continuó encendido sus motores BE-4 hasta T+4:59 y se separó unos segundos después. La etapa superior Centaur inició su primer encendido a T+5:15, lo que tardó más de 10 minutos en completarse y puso el vehículo en una órbita terrestre baja . Después de una fase costera, el Centaur disparó por segunda vez a T+43:35 para iniciar la inyección translunar , que duró unos tres minutos. El módulo de aterrizaje Peregrine se separó del cohete en T+50:26. [42]
Peregrine debía emprender una trayectoria de 46 días hacia la Luna, realizando quemaduras para entrar en la órbita lunar y acercarse lentamente a la superficie lunar. El aterrizaje estaba previsto para el 23 de febrero de 2024. [42]
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] alcanzara una orientación estable hacia el sol". [43] La compañía llevó a cabo una maniobra no planificada de la nave espacial para girar los paneles solares hacia el Sol, [44] y, después de un esperado apagón de comunicaciones, confirmó que la nave espacial estaba generando nuevamente suficiente energía. Sin embargo, el problema se identificó como una fuga gradual de propulsor que requería un consumo constante de combustible para contrarrestarla. A las 21:16 EST, Astrobotic dijo en un comunicado que los propulsores estaban funcionando "mucho más allá de sus ciclos de vida de servicio esperados" y que "la nave espacial podría continuar en un estado estable apuntando al Sol durante aproximadamente 40 horas más" antes de que se quedara sin energía. combustible, luego pierde control de actitud y potencia. [45]
Posteriormente, la compañía confirmó que Peregrine ya no podría aterrizar en la Luna, aunque sí podría seguir operando como nave espacial. [46] Las fotografías tomadas por la nave espacial mostraron daños en el aislamiento externo, [47] [48] quizás causados por una válvula que no se cerró completamente, lo que provocó la ruptura del tanque de oxidante. [49] [50]
Cuatro días después de iniciada la misión, la fuga de propulsor pareció disminuir y Astrobotic informó que "hay un optimismo creciente de que Peregrine podría sobrevivir mucho más tiempo" de lo previsto anteriormente. [45]
Reentrada
La nave espacial finalmente alcanzó una posición que le habría permitido llegar a la Luna con correcciones de trayectoria. [51] 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 . [52] Al final, la nave espacial nunca abandonó la órbita terrestre (altamente elíptica) en la que la inyectó el cohete portador (excepto para realizar un reingreso controlado a la atmósfera terrestre).
Una reentrada controlada tuvo lugar a las 15:59 del 18 de enero EST (20:59 UTC), [53] con posible impacto en algún lugar cerca de Point Nemo , un cementerio de naves espaciales en el Pacífico Sur . El último contacto con la nave lo logró DSS36, una antena del DSN en Canberra . [54]
Futuro
Peregrine fue la primera de las misiones CLPS de la NASA, y la segunda, Odysseus de Intuitive Machines , se lanzó y aterrizó en la luna en febrero de 2024. [55] Astrobotic tendrá un segundo intento de aterrizaje, que consistirá en el módulo de aterrizaje Griffin más grande , cuyo lanzamiento se realizó previamente. programado para noviembre de 2024. [56]
Referencias
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