Artemisa 1

Artemis 1 (oficialmente Artemis I ) [4] es un vuelo de prueba sin tripulación planeado para el programa Artemis de la NASA que es el primer vuelo integrado del cohete de carga pesada Orion MPCV y Space Launch System de la agencia . [5] Se espera que se lance el 4 de noviembre de 2021. [2]

Artemisa 1
Ilustración de Orión realizando una quemadura de inyección translunar (31977035782) .jpg
Un concepto artístico de la nave espacial Orion en inyección translunar .
NombresArtemis I
Space Launch System-1 (SLS-1)
Misión de exploración-1 (EM-1)
Tipo de misiónVuelo de prueba orbital lunar sin tripulación
OperadorNASA
Sitio webhttps://www.nasa.gov/artemis-1
Duración de la misión26 días (planeado) [1]
Propiedades de la nave espacial
AstronaveOrión CM-002
Tipo de nave espacialOrion MPCV
FabricanteBoeing
Lockheed Martin
Airbus Defence and Space
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento4 de noviembre de 2021 [2]
CoheteSistema de lanzamiento espacial , bloque 1
Sitio de lanzamientoCentro espacial Kennedy , LC-39B [3]
ContratistaNASA
Fin de la misión
Lugar de aterrizajeocéano Pacífico
Parámetros orbitales
Sistema de referenciaSelenocéntrico
Período6 días
Orbitador lunar
Exploration Mission-1 patch.png
Parche de misión Exploration Mission-1  

Anteriormente conocida como Exploration Mission-1 ( EM-1 ), la misión pasó a llamarse después de la introducción del programa Artemis . El lanzamiento se llevará a cabo en el Complejo de Lanzamiento 39B (LC-39B) en el Centro Espacial Kennedy , donde se enviará una nave espacial Orion en una misión de 25,5 días, 6 de esos días en una órbita retrógrada alrededor de la Luna . [6] La misión certificará la nave espacial Orion y el vehículo de lanzamiento del Sistema de Lanzamiento Espacial para vuelos tripulados a partir de la segunda prueba de vuelo del Sistema de Lanzamiento Espacial y Orión, Artemis 2 , que llevará a una tripulación de cuatro alrededor de la Luna en 2023 durante un tiempo. misión de una semana y regreso antes del montaje del Gateway . [1] El Portal Lunar se puede ampliar para varias misiones lunares a la vez.

Artemis 1 usará la variante del Bloque 1 del Sistema de Lanzamiento Espacial. El Bloque 1 utilizará propulsores de cohetes sólidos de cinco segmentos que producirán 8.8 × 10^39,000 kN ( 6  lb f ) de empuje en el despegue. La etapa central utilizará cuatro motores RS-25 D del transbordador espacial . Los ICPS etapa superior se basarán en el Delta criogénico Segunda Etapa (a su vez basado en el diseño de la etapa superior de la JAXA 's H-II y H-IIA cohetes), que contiene uno RL10 motor.

Una vez en órbita, el ICPS realizará una inyección de inyección translunar, que transferirá la nave espacial Orion y 13 CubeSats de camino a la Luna. Si la maniobra tiene éxito, el Orion se separará del ICPS y se dirigirá a la Luna. El ICPS desplegará 13 CubeSats que realizarán investigaciones científicas y realizarán demostraciones de tecnología.

Originalmente, se planeó que la misión siguiera una trayectoria circunlunar sin entrar en órbita alrededor de la Luna. [3] [7] Se espera que los planes actuales hagan que la nave espacial Orion pase aproximadamente 3 semanas en el espacio, incluidos 6 días en una órbita retrógrada distante alrededor de la Luna . [6]

Tiempo transcurrido de la misión Evento Altitud
0 horas 00 minutos 00 segundos Lanzamiento 0 km / 0 millas

Ubicación: Kennedy Space Center

0 horas 02 minutos 00 segundos Separación de cohetes sólidos 45 km / 28 millas
0 horas 03 minutos 40 segundos Paneles del módulo de servicio y sistema de suspensión de lanzamiento eliminados 91 km / 57 millas
0 horas 08 minutos 14 segundos Corte del motor principal y separación de la etapa central 157 km / 98 millas
0 horas 16 minutos 14 segundos Paneles solares desplegados 484 km / 301 millas
0 horas 54 minutos 05 segundos Maniobra de elevación del perigeo 1,791 km / 1,113 millas
1 hora 25 minutos 00 segundos Inyección translunar (TLI) 601 km / 373 millas
1 hora 53 minutos 00 segundos Separación de la etapa de propulsión criogénica provisional (ICPS) 3,849 km / 2,392 millas
Días 1-4 Fase de costa saliente 3,849 - 394,501 km / 2,391 - 245,131 millas
4 días 7 horas 18 minutos Asistente de gravedad lunar Distancia de la Tierra: 401,643 km / 249,569 millas

Distancia de la Luna: 100 km / 62 millas

Días 7-13 Órbita retrógrada distante 348,931 - 437,321 km / 216,815 - 271,739 millas
20 días Retorno sobrevuelo con motor 358,558 km / 222,798 millas
Días 21-25 Fase de costa entrante 364.804 - 67.257 km / 226.678 - 21.959 millas
25 días 11 horas 30 minutos Separación de la tripulación y el módulo de servicio 5,140 km / 3,194 millas
25 días 11 horas 34 minutos Reentrada 100 km / 62 millas
Reentrada 80 km / 50 millas
≈25 días 12 horas Secuencia de despliegue del paracaídas 7.315 m / 24.000 pies
≈25 días 12 horas Amerizaje 0 km / 0 millas

Ubicación: Océano Pacífico

Vista de la misión Artemis 1 como estaba planeada en mayo de 2019.

El vuelo ahora llamado Artemis 1, fue originalmente nombrado por la Misión de Exploración 1 de la NASA (EM-1) en 2012, cuando estaba programado para lanzarse en 2017 como el primer vuelo planeado del Sistema de Lanzamiento Espacial y el segundo vuelo de prueba sin tripulación del Orion. Vehículo de tripulación multipropósito donde Orion iba a realizar una trayectoria circunlunar durante una misión de siete días. [3] [7] Antes de eso, este vuelo inicial se había denominado Sistema de Lanzamiento Espacial 1 o SLS-1 .

El 16 de enero de 2013, la NASA anunció que la Agencia Espacial Europea construirá el Módulo de Servicio Europeo basado en su Vehículo de Transferencia Automatizada (ATV), por lo que el vuelo también podría considerarse como una prueba del hardware de la ESA, así como estadounidense, y de cómo el Los componentes de la ESA interactúan con los componentes de American Orion. [8]

El artículo de vuelo Exploration Flight Test 1 (EFT-1) fue construido conscientemente [ ¿cuándo? ] de forma que si se añadieran todos los componentes que faltan (asientos, sistemas de soporte vital), no alcanzaría el objetivo de masas. [ cita requerida ]

En enero de 2015, la NASA y Lockheed Martin anunciaron que la estructura principal de la nave espacial Orion sería hasta un 25% más ligera en comparación con la anterior. Esto se lograría reduciendo el número de paneles cónicos de seis (EFT-1) a tres (EM-1), reduciendo el número total de soldaduras de 19 a 7, [9] ahorrando la masa adicional del material de soldadura. Otros ahorros se deberían a la revisión de sus diversos componentes y cableado. Para Artemis 1, la nave espacial Orion estará equipada con un sistema de soporte vital completo y asientos para la tripulación, pero se dejará sin tripulación. [10] En los asientos, se sujetarán dos maniquíes y se utilizarán como fantasmas de imágenes de radiación . [11]

En julio de 2014, la fecha de lanzamiento inicial planificada se había deslizado hasta noviembre de 2018, y en abril de 2017, la NASA retrasó aún más la fecha planificada hasta "en algún momento de 2019". [12] [13] En el caso, la fecha de lanzamiento prevista para 2019 no se celebró, y el lanzamiento inaugural de SLS se retrasó más; a mayo de 2020, actualmente está previsto para el 4 de noviembre de 2021, aunque podría retrasarse hasta 2022. [2]

El 30 de noviembre de 2020, se informó que la NASA y Lockheed Martin habían encontrado una falla con un componente en una de las unidades de datos de energía de la nave espacial Orion. Los ingenieros que trabajan en Orion declararon que podría llevar meses reemplazar el componente, lo que arroja dudas sobre si la NASA puede lanzar la misión Artemis 1 en noviembre de 2021. Sin embargo, la NASA aclaró más tarde que no espera que el problema afecte la fecha de lanzamiento del Artemis 1. [14] [15]

Historial de fechas de lanzamiento planificadas en ese momento
Año Fecha de lanzamiento prevista
Julio de 2011 Diciembre de 2017
Julio de 2014 Noviembre de 2018
Septiembre de 2014 Julio de 2018
Diciembre de 2014 Septiembre de 2018
Abril de 2017 Noviembre de 2018
Marzo de 2018 Diciembre de 2019
Mayo de 2018 Junio ​​de 2020
Septiembre de 2019 Noviembre de 2020
Febrero de 2020 Abril de 2021
Mayo de 2020 Noviembre de 2021

Estudio de la misión de exploración tripulada-1

Secuencia de soldadura de la nave espacial Orion para Artemis 1

Este vuelo será sin tripulación. Sin embargo, la NASA realizó un estudio en 2017, a pedido del presidente Trump, para investigar una versión tripulada del vuelo inicial del SLS. [16] Una versión tripulada de Exploration Mission-1 estaría compuesta por una tripulación de dos astronautas, y el tiempo de vuelo sería mucho más corto que la versión sin tripulación por razones de seguridad. El estudio investigó una misión tripulada incluso con la posibilidad de más retrasos en el lanzamiento. [17] El 12 de mayo de 2017, la NASA reveló que no enviará astronautas al espacio para la misión EM-1 de Orion luego de un estudio de viabilidad de meses de duración. [13] El estudio ayudó a la NASA a tomar algunas decisiones relacionadas con la prueba de vuelo, como agregar una escotilla Orion completa en la nave espacial [ ¿por qué? ] en lugar de una cubierta de metal improvisada. [ cita requerida ]

Estudio de lanzador alternativo

El 13 de marzo de 2019, el administrador de la NASA Jim Bridenstine testificó frente a una audiencia en el Senado que la NASA estaba considerando trasladar la nave espacial Orion que iba a volar en la primera misión del Sistema de Lanzamiento Espacial a cohetes comerciales para mantener esa misión según lo programado para mediados de 2020. Bridenstine declaró que "SLS está luchando por cumplir con su cronograma", y que "ahora entendemos mejor lo difícil que es este proyecto y que va a llevar algo de tiempo adicional". Bridenstine testificó que la NASA estaba considerando lanzar la nave espacial Orion que se está construyendo para la Exploration Mission-1 en vehículos comerciales como Falcon Heavy o Delta IV Heavy . [18] [19] La misión requeriría dos lanzamientos: uno para colocar la nave espacial Orion en órbita alrededor de la Tierra , y otro para llevar una etapa superior. Luego, los dos atracarían mientras estaban en órbita terrestre y la etapa superior se encendería para enviar a Orión a la Luna . Un desafío con esta opción sería llevar a cabo ese acoplamiento, ya que la NASA no tiene la capacidad de acoplar la cápsula de la tripulación Orion con nada en órbita hasta Artemis 3 . [20] Desde mediados de 2019, la idea se pospuso debido a la conclusión de otro estudio de que retrasaría aún más la misión. [21] El plan fue finalmente descartado cuando se determinó que sería difícil que Orión se encontrara con su etapa de propulsión criogénica provisional en la órbita terrestre baja .

Los preparativos para el lanzamiento de Artemis 1 en KSC comenzaron oficialmente el 12 de junio de 2020 con la llegada de los segmentos propulsores de cohetes sólidos desde Utah por ferrocarril. [22] Más tarde en el verano, el adaptador de escenario del vehículo de lanzamiento llegó al sitio de lanzamiento en la barcaza Pegasus y se llevó al VAB para su almacenamiento antes de apilarlo. [23] La NASA y el contratista de sistemas terrestres Jacobs comenzaron la construcción de la pila Artemis 1 en la bahía alta 3 del VAB, con el apilamiento de los dos segmentos de propulsión de cohetes sólidos en popa el 23 de noviembre. [24] Tras una pausa en el apilamiento debido a retrasos en las pruebas de la etapa central en el centro espacial Stennis, las operaciones de apilamiento se reanudaron el 7 de enero de 2021. [25] El 3 de marzo los dos cohetes propulsores sólidos completaron el apilamiento en el lanzador móvil SLS.

La nave espacial Artemis 1 Orion comenzó a abastecerse de combustible y al servicio previo al lanzamiento en el MPPF el 16 de enero luego de un traspaso a los sistemas terrestres de exploración. [26] [27]

La etapa central de SLS para la misión (CS-1) llegó al sitio de lanzamiento en la barcaza Pegasus el 27 de abril, luego de una exitosa prueba de fuego en verde. Se trasladó a la bahía baja de VAB para los preparativos de apilado el 29 de abril. [28] Actualmente se espera que se apile con los propulsores de cohetes sólidos en la primera semana de junio de 2021. [29]

Apilamiento SLS Artemis I [30]
Número Evento Estado
1 Apilamiento de refuerzo  Terminado
2 Apilamiento de la etapa central No hecho
3 Apilamiento de adaptador de escenario (LVSA) No hecho
4 Apilamiento ICPS (etapa 2) No hecho
5 Apilamiento del adaptador de la nave espacial No hecho
6 Orion y Launch Abort System apilados No hecho

Chaleco AstroRad en ISS

La NASA se ha asociado con el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y la Agencia Espacial de Israel (ISA) junto con StemRad y Lockheed Martin para realizar el Experimento de Radiación AstroRad Matroshka (MARE), que medirá la deposición de dosis de radiación tisular a bordo del Artemis 1 y probará el eficacia del chaleco de radiación AstroRad en el entorno de radiación más allá de la órbita terrestre baja. Si bien las estrategias de protección contra la radiación del pasado se han basado en refugios para tormentas en los que los astronautas pueden buscar refugio cuando estallan tormentas solares , el diseño ergonómico del AstroRad proporciona un sistema de protección móvil con un factor de protección similar al de los refugios para tormentas sin obstaculizar la capacidad de los astronautas para realizar sus tareas. . [31]

El compartimento de la tripulación de la nave espacial Artemis 1 Orion sin tripulación incluirá dos fantasmas de imágenes de maniquíes femeninos que estarán expuestos al entorno de radiación a lo largo de la órbita lunar, incluidas las tormentas solares y los rayos cósmicos galácticos . Un fantasma estará protegido con el chaleco AstroRad y el otro quedará desprotegido. Los fantasmas brindan la oportunidad de medir con precisión la exposición a la radiación no solo en la superficie del cuerpo, sino también en la ubicación exacta de los órganos y tejidos sensibles dentro del cuerpo humano. La exposición a la radiación se medirá con la implementación de dosímetros pasivos y activos distribuidos intencionalmente por el interior de los fantasmas antropomórficos en ubicaciones precisas de tejidos sensibles y altas concentraciones de células madre . [32] [33] Los resultados de MARE deberían permitir a Orion como plataforma para otros experimentos científicos, proporcionar proyecciones precisas del riesgo de radiación de la exploración del espacio profundo y validar las propiedades protectoras del chaleco AstroRad. [34] También a bordo de la cápsula habrá una copia digital de las 14.000 entradas para el concurso de ensayos Moon Pod organizado por Future Engineers para la NASA [35]

Adaptador de escenario MPCV para 13 dispensadores de resorte CubeSat

Trece misiones CubeSat de bajo costo fueron seleccionadas competitivamente como cargas útiles secundarias en Exploration Mission-1, más tarde Artemis 1. [36] Todas ellas tienen la configuración de seis unidades, [37] y residirán dentro de la segunda etapa en el vehículo de lanzamiento de que se desplegarán. Se seleccionaron dos CubeSats a través de Next Space Technologies for Exploration Partnerships de la NASA , tres a través de la Dirección de Misiones de Exploración y Operaciones Humanas, dos a través de la Dirección de Misiones Científicas y tres fueron elegidos entre las presentaciones de los socios internacionales de la NASA. Las naves espaciales CubeSat seleccionadas son: [38] [39]

  • ArgoMoon , diseñado por Argotec y coordinado por la Agencia Espacial Italiana (ASI), está diseñado para obtener imágenes de la Etapa de Propulsión Criogénica Provisional (ICPS) de Orion para los datos de la misión y los registros históricos. Demostrará las tecnologías necesarias para que una pequeña nave espacial pueda maniobrar y operar cerca del ICPS. [40]
  • BioSentinel es una misión de astrobiología que utilizará levadura para detectar, medir y comparar el impacto de la radiación del espacio profundo en organismos vivos durante períodos prolongados más allá de la órbita terrestre baja . [39]
  • CubeSat for Solar Particles (CuSP), diseñado en el Southwest Research Institute , estudiará las partículas dinámicas y los campos magnéticos que fluyen desde el Sol [41] y como prueba de concepto para la viabilidad de una red de estaciones para rastrear el clima espacial .
  • EQUULEUS , diseñado por JAXA de Japón y la Universidad de Tokio , tomará imágenes de la plasmasfera de la Tierra para estudiar el entorno de radiación alrededor de la Tierra mientras demuestra maniobras de bajo empuje para el control de la trayectoria en el espacio entre la Tierra y la Luna. [40]
  • Lunar Flashlight es un orbitador lunar que buscará hielo de agua expuesto y mapeará su concentración en la escala de 1 a 2 km (0,62 a 1,24 millas) dentro de las regiones en sombra permanente del polo sur lunar . [42] [43]
  • Lunar IceCube , un orbitador lunar diseñado en la Universidad Estatal de Morehead , buscará evidencia adicional de hielo de agua lunar desde una órbita lunar baja.
  • Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map), un orbitador lunar diseñado en la Universidad Estatal de Arizona , [44] mapeará el hidrógeno dentro de los cráteres cerca del polo sur lunar, rastreando la profundidad y distribución de compuestos ricos en hidrógeno como el agua. Utilizará un detector de neutrones para medir las energías de los neutrones que interactuaron con el material en la superficie lunar. Está previsto que su misión dure 60 días y realice 141 órbitas de la Luna. [45]
  • Near-Earth Asteroid Scout es una prueba de concepto de una nave espacial de vela solar controlable CubeSat capaz de encontrar asteroides cercanos a la Tierra (NEA). [46] Las observaciones se lograrán mediante un sobrevuelo cercano (≈10 km (6,2 millas)) y utilizando una cámara monocromática de alta resolución de grado científico para medir las propiedades físicas de un asteroide cercano a la Tierra. [46] Se identificarían una variedad de objetivos potenciales en función de la fecha de lanzamiento, la hora de vuelo y la velocidad de encuentro.
  • OMOTENASHI , diseñado por JAXA , es una sonda de aterrizaje para estudiar el entorno de radiación lunar. [40] [47]
  • SkyFire es una nave espacial diseñada por Lockheed Martin para volar por la Luna y recolectar espectroscopía y termografía de superficie .

Los tres espacios restantes fueron seleccionados a través de una competencia que enfrentó a equipos CubeSat de Estados Unidos entre sí en una serie de torneos terrestres llamados 'NASA's Cube Quest Challenge', [48] [49] y fueron anunciados por NASA Ames el 8 de junio de 2017. La competencia tenía como objetivo contribuir a abrir la exploración del espacio profundo a las naves espaciales no gubernamentales. Estos espacios se otorgaron a: [50]

  • Cislunar Explorers demostrará la viabilidad de la propulsión por electrólisis del agua y la navegación óptica interplanetaria para orbitar la Luna. Fue diseñado por la Universidad de Cornell , Ithaca, Nueva York .
  • Earth Escape Explorer (CU-E 3 ) demostrará comunicaciones de larga distancia mientras se encuentra en órbita heliocéntrica . Fue diseñado por la Universidad de Colorado Boulder .
  • El equipo Miles demostrará comunicaciones de larga distancia mientras se encuentra en órbita heliocéntrica y mostrará técnicas de control de trayectoria de bajo empuje mediante el empleo de un propulsor de iones híbrido . Fue diseñado por Fluid and Reason, LLC, Tampa, Florida.

  • Programa Artemis
  • Lista de misiones de Artemisa

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  • Sitio web de Artemis 1 en NASA.gov
  • Sitio web de Space Launch System en NASA.gov
  • Simulación del lanzamiento de Artemis 1 y la implementación de CubeSat en YouTube
  • Toda la simulación de la misión en YouTube.