Blue Moon es una familia de módulos de alunizaje y su infraestructura asociada, destinados a transportar humanos y carga a la Luna , actualmente en desarrollo por un consorcio liderado por Blue Origin y que incluye a Lockheed Martin , Draper , Boeing , Astrobotic y Honeybee Robotics . Se están desarrollando dos versiones de Blue Moon: un módulo de aterrizaje robótico planeado para aterrizar en la Luna en 2024, [3] [4] y un módulo de aterrizaje humano más grande planeado para llevar una tripulación de cuatro astronautas a la superficie lunar para la misión Artemis V de la NASA. en 2029. [5]
El desarrollo del módulo de aterrizaje más pequeño y sin tripulación comenzó en 2016 y se reveló públicamente en 2017. Se prevé que sea capaz de entregar hasta 3,0 toneladas (3,3 toneladas cortas) de carga útil a la superficie de la Luna. [6] Originalmente concebido como una forma de adquirir experiencia con los alunizajes y apoyar el desarrollo tecnológico, el MK 1 también se comercializa independientemente del MK2. El módulo de aterrizaje ha sido propuesto para una serie de funciones proyectadas; Un objetivo inicial era un aterrizaje en el polo sur lunar , donde se propuso que una serie de aterrizajes podrían usarse para entregar la infraestructura para una base lunar. [3] [4] [7] Blue Moon formó la base de parte del Integrated Lander Vehicle , una propuesta para una oferta de aterrizaje humano, pero no fue elegida para el programa Artemis HLS . [8]
El módulo de aterrizaje humano, denominado MK2, [2] fue elegido por la NASA como ganador del contrato del Sistema de Aterrizaje Humano para el Desarrollo Lunar Sostenible en mayo de 2023. Es el segundo módulo de aterrizaje lunar humano contratado por la NASA para el programa Artemis HLS , junto con Nave estelar HLS . [9] Está destinado a transportar hasta 4 astronautas a la superficie lunar durante un máximo de 30 días en una configuración totalmente reutilizable, y también está prevista una variante de carga. [2] El módulo de aterrizaje está diseñado para combinarse con un remolcador espacial llamado Cislunar Transporter, que será construido por Lockheed Martin. [1] El Cislunar Transporter se lanza en dos partes, un remolcador y un camión cisterna, a la órbita terrestre baja antes de repostar combustible al Blue Moon en una órbita de halo lunar casi rectilínea . [10] Tanto el MK2 como el Cislunar Transporter estarán propulsados por tres motores BE-7 que quemarán combustible de hidrógeno líquido y oxidante de oxígeno líquido . [6] Su objetivo es hacer uso de nuevas tecnologías de gestión de fluidos criogénicos actualmente en desarrollo, incluidas aquellas que permitan el almacenamiento en órbita a largo plazo de sus propulsores criogénicos . [11]
Varios diseños de naves espaciales están incluidos en el programa Blue Moon. Estos incluyen el módulo de aterrizaje Mark 1, el Mark 2 y el Cislunar Transporter. Además, el motor de cohete líquido BE-7 está en desarrollo y prueba y está previsto que se utilice en cada una de estas naves espaciales.
Blue Moon MK1, propulsado por un único motor BE-7, es un módulo de aterrizaje lunar autónomo previsto para poder entregar y soportar carga en la superficie de la Luna. Con una capacidad de carga útil que alcanza las 3,0 toneladas (3,3 toneladas cortas), los usos sugeridos para MK1 incluyen el envío de vehículos lunares, así como una "estación base" que serviría como puesto avanzado de energía y comunicaciones para la exploración lunar. [6] Las misiones de demostración de tecnología no tripulada y de reducción de riesgos utilizando MK1 se realizarán a partir de 2024 y 2025. [12] A partir de 2023, estas misiones también están programadas para realizarse a más tardar en 2026. [6] Las computadoras de vuelo, La aviónica, el sistema de control de reacción y el sistema de potencia del MK 1 serán comunes con los utilizados en el MK 2. [6]
Blue Moon MK2 transportará a 4 astronautas a la Luna, durante un máximo de 30 días seguidos, comenzando con la misión Artemis 5 de la NASA, prevista para 2029. [13] El módulo de aterrizaje Blue Moon será capaz de realizar aterrizajes lunares tripulados durante una duración hasta 30 días, en espera de un vuelo de demostración sin tripulación programado para 2027. [6] Este vuelo sin tripulación será una demostración completa de la misión Artemis 5, incluidos los sistemas de soporte vital del módulo de aterrizaje, que haría que el módulo de aterrizaje regresara a un halo casi rectilíneo. órbita después de abandonar la superficie lunar. [14] También está prevista una variante del módulo de aterrizaje diseñada para transportar carga, capaz de transportar una carga útil de hasta 20 t (44.000 lb) a la superficie de la Luna en una configuración reutilizable o 30 t (66.000 lb) en una sola. -Misión de camino. [1]
Una tecnología crítica para el funcionamiento de Blue Moon, desarrollada por Blue Origin, es un mecanismo de mitigación de la ebullición del propulsor impulsado por energía solar destinado a permitir el almacenamiento a largo plazo de hidrógeno líquido y oxígeno líquido a temperaturas tan bajas como 20 K (-253 °C). ; -424 °F). [15] Un sistema de este tipo permitirá a la nave espacial merodear en órbita o en la superficie de la Luna, permitiendo potencialmente una presencia lunar permanente o apoyando la propulsión térmica nuclear . [dieciséis]
Blue Origin liderará el desarrollo del módulo de aterrizaje, que está diseñado para encajar en el carenado de carga útil de 7 m (23 pies) del vehículo de lanzamiento New Glenn para poder lanzarlo a bordo del cohete. [6] [17] Astrobotic proporcionará un sistema de alojamiento de carga para Blue Moon, que se utilizará para grandes cargas útiles, como hábitats de superficie o vehículos lunares . [18] Boeing suministrará un sistema de atraque; Draper proporcionará tecnología de guía, navegación y control (GNC), y Honeybee Robotics será responsable del suministro de sistemas de entrega de carga. [18]
Lockheed Martin diseñará y operará un remolcador espacial reutilizable llamado Cislunar Transporter como parte de la arquitectura Blue Moon. [19] El Cislunar Transporter consta de dos partes, un remolcador, con 3 motores BE-7, y un camión cisterna, cada uno de los cuales se lanzará en un cohete portador New Glenn antes de acoplarse para formar un solo vehículo. Una vez ensamblados estos componentes, el vehículo será alimentado por etapas superiores de New Glenn que transfieren propulsores de oxígeno líquido e hidrógeno líquido. Luego, el transportador viajará a una órbita de halo casi rectilínea, donde se acoplará y alimentará el módulo de aterrizaje Blue Moon. Lockheed Martin ha sugerido que el Cislunar Transporter también podría utilizarse para dar servicio a otros clientes. [6] El mismo sistema de ebullición cero previsto para el Blue Moon también estará presente en el Transporter. [6]
Ambas variantes del Blue Moon, así como el Cislunar Transporter, estarán propulsadas por el motor de oxígeno líquido/hidrógeno líquido BE-7 actualmente en desarrollo. [6] [20] [21] MK1 utilizará un solo motor, mientras que las otras naves espaciales contarán con tres cada una. [6] El BE-7 quema sus propulsores, elegidos en parte porque pueden producirse en la superficie de la Luna a partir del hielo lunar , en el ciclo de expansión dual , [22] en el que cada propulsor fluye a través del motor, ganando energía térmica, que luego se utiliza para hacer girar turbinas, proporcionando energía para bombear propulsor a la cámara de combustión. [23] El motor BE-7 está diseñado para producir un máximo de 44,5 kN (10.000 lbf) de empuje y reducir la aceleración para producir tan solo 8,9 kN (2.000 lbf) de empuje. [24] Además de esta capacidad de "aceleración profunda", también debe ser altamente eficiente, con un alto impulso específico y ser capaz de reiniciarse varias veces. [24] El BE-7 se fabrica de forma aditiva , [25] y componentes como el inyector se fabrican de forma aditiva en una sola pieza. [26] La boquilla enfriada regenerativamente está compuesta por una camisa de superaleación de níquel, soldada al vacío sobre un revestimiento de cobre y formada hidráulicamente en forma de campana. [27]
El trabajo de diseño de un módulo de aterrizaje lunar robótico de Blue Origin comenzó en 2016. [28] La plataforma del módulo de aterrizaje se reveló públicamente por primera vez en marzo de 2017, [29] [30] y presenta una capacidad de carga útil entregada a la superficie lunar de 4.500 kg (10.000 lb). [29] En ese momento, se proyectaba que la primera misión de aterrizaje lunar tendría lugar en 2020. [29] [3] En abril de 2017, el presidente de Blue Origin, Rob Meyerson, declaró que el módulo de aterrizaje podría ser lanzado por múltiples vehículos de lanzamiento, incluido el nuevo de Blue Origin. Glenn , Atlas V , el sistema de lanzamiento espacial de la NASA o el vehículo de lanzamiento Vulcan . [31] [29] En una entrevista de mayo de 2018, el director ejecutivo de Blue Origin, Jeff Bezos, indicó que Blue Origin construiría Blue Moon por su cuenta, con financiación privada, pero que el ritmo del proyecto aumentaría si la agencia espacial gubernamental se asociara con la empresa. Bezos mencionó la Directiva Espacial 1 , que orientó a la NASA hacia la realización de misiones lunares, y su apoyo al concepto Moon Village , "una propuesta promovida por el jefe de la Agencia Espacial Europea, Jan Woerner, para la cooperación entre países y empresas para cooperar... en capacidades lunares". [32]
En mayo de 2019, Blue Origin presentó una maqueta del módulo de aterrizaje Blue Moon en el Centro de Convenciones de Washington DC y publicó detalles de las especificaciones para el módulo de aterrizaje autónomo planeado para aterrizar hasta 6,5 t (14 000 lb) en la Luna, [28] que será propulsado por el recién presentado BE-7 . [28] [20] También se exhibieron conceptos derivados de Blue Moon destinados a transportar pasajeros a la Luna. [28] Ese julio, la NASA anunció que el Centro de Investigación Glenn y el Centro Espacial Johnson se asociarían con Blue Origin para desarrollar un sistema de energía de celda de combustible para el módulo de aterrizaje Blue Moon, a fin de permitirle sobrevivir a las dos semanas de duración. noche lunar , tiempo durante el cual la energía solar no está disponible. [33]
En octubre de 2019, el Equipo Nacional de Blue Origin, Lockheed Martin , Northrop Grumman y Draper Laboratory anunciaron que colaborarían para crear una propuesta para el " Sistema de Aterrizaje Humano " (HLS) para el programa Artemis de la NASA . [34] Blue Origin iba a actuar como contratista principal, con una variante de su Blue Moon Lunar Lander sirviendo como etapa de descenso. Lockheed Martin construiría la etapa de ascenso, en parte basándose en su cápsula de tripulación Orion . Northrop Grumman construiría una etapa de transferencia basada en su nave espacial Cygnus . Se proyectaba que el módulo de aterrizaje se lanzaría en el vehículo de lanzamiento Blue Origin New Glenn . [34] En abril de 2020, Blue Origin ganó un contrato de diseño de 579 millones de dólares de la NASA para avanzar en el diseño de un módulo de aterrizaje lunar humano para el programa Artemis durante un período de 10 meses en 2020-21. [35] [36] [37] El trabajo de diseño contratado comenzó en 2020 y continuó hasta 2021, cuando la NASA debía evaluar a qué contratistas se les ofrecerían contratos para misiones de demostración iniciales y seleccionar empresas para el desarrollo y maduración de sistemas de aterrizaje lunar. [35] [38] El ILV tenía como objetivo llevar astronautas de la NASA a la Luna ya en 2024, [36] [38] [35] después de un demostrador no tripulado que debía aterrizar en la Luna ya en 2023. [37] El elemento de descenso ILV era una variante del módulo de aterrizaje lunar Blue Moon en el que Blue Origin había estado trabajando durante casi tres años a principios de 2020. [37] Al final del programa de un año, el ILV no fue elegido para un mayor desarrollo, La NASA optó por seleccionar la oferta Starship HLS de SpaceX . [39] Aunque la NASA había declarado previamente que deseaba adquirir múltiples sistemas de aterrizaje humano, solo seleccionó un diseño de módulo de aterrizaje, citando limitaciones presupuestarias. [40]
En mayo de 2023, la NASA seleccionó a Blue Moon como el segundo módulo de aterrizaje adquirido en el marco del programa Artemis HLS , en el Apéndice P de la estructura de contratación NextSTEP-2, también conocido como Sustaining Lunar Development. [41] Blue Moon fue propuesto por un Equipo Nacional renovado, con una composición ligeramente diferente a la que había desarrollado el Vehículo Lander Integrado. [11] El valor total del contrato fue de aproximadamente 3.400 millones de dólares EE.UU.; Blue Origin declaró que estaba proporcionando al menos esa cantidad de financiación al proyecto Blue Moon. [12] Blue Moon había competido exitosamente con Dynetics ALPACA por el contrato; La NASA afirmó que el menor costo y las fortalezas técnicas de Blue Moon llevaron a su selección. [14] El Apéndice P había estado abierto a licitación, con la excepción de SpaceX, que había recibido un contrato similar en virtud de la Opción B del Apéndice H de NextSTEP-2, según lo previsto en el contrato HLS original. [42]