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| País | Estados Unidos |
|---|---|
| Organización | NASA |
| Propósito | Exploración lunar tripulada |
| Estado | Propuesto y cancelado |
| Historial del programa | |
| Costo | Estimación de costos (1992) Desarrollo total: US $ 12.8 mil millones
Producción total: $ 12,2 mil millones
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| Duración | Estudio: 1992-1993 |
| Primer vuelo | 2011 |
| Sitio (s) de lanzamiento | Centro espacial Kennedy |
| Información del vehículo | |
| Vehículo (s) con tripulación | Vehículo de ascenso directo "Eagle" |
| Lanzamiento de vehículos | Cometa HLLV |
First Lunar Outpost fue una propuesta para una misión lunar tripulada que se habría lanzado en algún momento de la década de 2010. Fue parte de la Iniciativa de Exploración Espacial de George HW Bush . El propósito principal de la propuesta era ofrecer una alternativa mucho más barata al estudio de 90 días de la NASA de 1989 por un factor de 30 mil millones de dólares. Aunque no atrajo mucha atención generalizada, la NASA dedicó mucho tiempo a armar una propuesta muy detallada y completa. Sin embargo, toda la Iniciativa de Exploración Espacial se canceló poco después de la finalización de la propuesta, y la NASA tuvo que cerrar la Oficina de Exploración Espacial en marzo de 1993. [1]
Resumen [ editar ]
El First Lunar Outpost (FLO) fue el estudio de base lunar más completo de la Iniciativa de Exploración Espacial (SEI). Se pretendía que fuera el buque insignia del programa con el que tendrían que competir otras propuestas como ILREC . El concepto FLO incorporó muchas recomendaciones del informe Stafford Synthesis de 1991, principalmente el uso de un vehículo de lanzamiento súper pesado de la clase Nova. para minimizar el montaje y las operaciones en LEO y en la superficie de la Luna. FLO supuso un cambio importante con respecto a las propuestas anteriores de SEI, ya que el vehículo era autónomo y prescindible en lugar de reutilizable y se instaló fuera de la Estación Espacial Freedom. El diseño se basó en lanzadores masivos pero simples para transportar cantidades masivas de cargas útiles a la vez en lugar de muchos lanzamientos pequeños y complicados. Esto fue para reducir el costo y el tiempo de desarrollo. El programa habría consistido casi en su totalidad en tecnología existente, como Saturno y la Estación Espacial, y solo habría que desarrollar el vehículo de aterrizaje. [2]
Vehículo de lanzamiento [ editar ]
Según las recomendaciones del informe de síntesis de Stafford, FLO se habría basado en un enorme vehículo de lanzamiento derivado de Saturno conocido como Comet . El Comet habría sido capaz de inyectar 254,4 toneladas en órbita terrestre baja y 97,6 toneladas en un TLI, convirtiéndolo en uno de los vehículos más capaces jamás diseñados. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA examinó el cohete Comet o una posible configuración del Sistema Nacional de Lanzamiento, entonces en desarrollo , con cuatro F-1A.propulsores agregados al vehículo NLS básico de 2 etapas. El diseño derivado de Saturn V consistía en un Saturn V estándar pero con una nueva tercera etapa, primera y segunda etapas estiradas y nuevos propulsores laterales F-1. Los motores se actualizarían a las nuevas variantes F-1A y J-2S . Se esperaba que los costos de desarrollo fueran bajos, ya que la mayor parte solo resucitaría el hardware de fabricación de Apollo.
También se consideró una variante de propulsión nuclear de la tercera etapa. Utilizaría dos motores de 222,5 KN de empuje y habría reducido el tamaño y el peso de la etapa de inyección lunar y reducido significativamente el tamaño del vehículo en general. En su lugar, el estudio de referencia utilizó motores químicos debido al hecho de que su desarrollo costaría $ 2 mil millones menos. La opción nuclear se desarrollaría más adelante para apoyar las misiones tripuladas a Marte . Tanto los estudios de los contratistas SEI de Boeing como el informe Stafford Synthesis recomendaron que la NASA invierta en tecnología de propulsión nuclear. Centro de Investigación Lewis de la NASAestableció una Oficina de Sistemas Nucleares para desarrollar y probar un motor completamente funcional en 2005. Esto, junto con el proyecto Timberwind del ejército, revivió el programa de propulsión nuclear de la U'S por primera vez desde la cancelación de NERVA en los años 70. [3]
Lander [ editar ]
El vehículo de aterrizaje fue diseñado para ser lo más simple y fácil de operar posible. Pesaría 93.526 kg (103 toneladas) y estaría propulsado por cuatro motores RL-10 . Cuando esté completamente desplegado, sus patas de aterrizaje se estirarían a 18,8 metros de ancho y medirían 14,1 metros de altura. Cada vuelo tripulado de FLO solo requeriría un lanzamiento y un vehículo. El cometa enviaría el módulo de aterrizaje en una trayectoria hacia la superficie lunar donde luego usaría sus motores para frenar y aterrizar. Desde la superficie, el vehículo de ascenso llevaría la cápsula de la tripulación directamente de regreso a la Tierra. Esto fue similar al ascenso directo temprano de Apolo . [4]
Etapa de descenso [ editar ]
Pesaba 12.992 kg en seco y 44.151 kg en húmedo y podría transportar 5.000 kg de equipo y carga junto con su etapa de retorno de tierra de 18.077 kg. La etapa de descenso se usaría para entrar en la órbita lunar y luego desorbitar el vehículo para el aterrizaje. Sería autoguiado y no requeriría pilotaje con tripulación. [4]
Etapa de ascenso [ editar ]
Los astronautas viajarían en una cápsula Apolo ampliada , sería aproximadamente un 5% más grande. Esto le permitiría llevar cómodamente a una tripulación de cuatro en su tránsito de cuatro días a la superficie. El vehículo aterrizaría automáticamente porque los astronautas no tenían vista de la superficie para pilotarlo. El retorno a la tierra usaría tres motores y utilizaría combustibles hipergólicos por razones de seguridad. Los astronautas tendrían que descender de la cápsula de la tripulación por una escalera hasta una plataforma antes de bajar una escalera hacia la superficie. [4]
Variante de carga sin tripulación [ editar ]
El módulo de aterrizaje de carga sin tripulación era tan importante como el vehículo tripulado. Se usaría para transportar cantidades masivas de material a la superficie lunar con el fin de construir un puesto de avanzada en la superficie. Llevaría el módulo de hábitat inicial antes de la primera misión tripulada y luego se usaría para transportar rovers y otros hábitats a la superficie. La versión sin tripulación podría entregar una carga útil de 35,894 kg a la superficie lunar. Esto sería útil al entregar el módulo de hábitat derivado de la estación. Misiones posteriores traerían equipo ISRU para probarlo en la superficie lunar antes de enviar la tecnología a Marte. [5]
Hábitat derivado de la estación [ editar ]
El módulo de hábitat pesaría 35,9 toneladas y su desarrollo costaría $ 470 millones de dólares. Era una versión modificada del diseño de laboratorio y hábitat estándar de la Estación Espacial Freedom . No necesitaría ninguna configuración adicional después del aterrizaje y podría autodesplegar su matriz solar de 20 KW y realizar su propia verificación del sistema. Serviría como laboratorio de análisis de suelos y ciencias biológicas. Las tripulaciones podrían visitarlo durante un máximo de 45 días a intervalos de cada seis meses. Las expediciones posteriores podrían expandir la base para acomodar a más tripulantes y eventualmente contar con tripulación permanente o usar el sitio como campo de pruebas para la tecnología del espacio profundo. [6]
Operaciones de superficie [ editar ]
El lugar de aterrizaje de FLO iba a ser Mare Smythii , cerca del ecuador en el extremo oriental. Este sitio de aterrizaje inicial se utilizó como referencia de diseño para demostrar cómo sería una misión óptima. El equipo evaluó otros sitios de aterrizaje para ver qué tan flexible era el diseño. Llegaron a la conclusión de que: "a excepción de algunos sitios especializados, como los polos lunares, el fondo de los cráteres u otro terreno inusual, la carga útil científica de la misión y las actividades de EVA no cambiarían mucho de un sitio a otro. Se decidiría el lugar de aterrizaje real por un comité científico en el transcurso de muchos meses ". [7]
Uno en la superficie, la tripulación realizaría nueve travesías utilizando un rover sin presión de 4 hombres . Cada travesía conduciría a un alcance máximo de 25 km y visitarían las principales características geográficas y recopilarían datos sobre el área. Cada travesía se dividió en segmentos adecuados para un EVA de ocho horas en el rover. Los planificadores de la misión esperaban que se pudieran completar cinco o seis travesías en cada misión. Las travesías restantes sin completar se dejarían para una misión futura.
Los diseñadores de la misión decidieron cuatro disciplinas principales en las que los equipos de superficie se centrarían durante la misión: astronomía, geofísica, ciencias de la vida y física espacial y de los sistemas solares. Los astronautas también desplegarían varias cargas útiles científicas independientes para "configurar y olvidar". Estas cargas útiles fueron:
- Paquete de monitoreo geofísico
- Paquete de experimentos de física del sistema solar
- Paquete geofísico transversal
- Conjunto de herramientas geológicas lunares
- Telescopio de tránsito lunar
- Pequeño telescopio solar
- Paquete robótico para Rover
- Paquete de ciencias de la vida
La más pesada de estas cargas útiles sería el paquete de demostración de utilización de recursos in situ (ISRU). Consistió en varios experimentos para que los astronautas demostraran el uso de recursos en la Luna como calentar el regolito lunar para extraer oxígeno, que también sería el objetivo principal de la próxima misión lunar propuesta ILREC . El objetivo principal de esto fue probar la tecnología que sería vital para las misiones tripuladas a Marte.
La segunda misión se centraría menos en la exploración y más en la instalación de equipos de investigación adicionales, así como en la atención al puesto de avanzada. El enfoque principal de la cuadrilla sería perforar en la superficie usando un taladro de 10 metros para extraer recursos y muestras. También comenzarían a desplegar un conjunto de radiotelescopios y volverían a visitar el sitio del telescopio óptico y cambiarían los detectores como prueba operativa.
La misión requeriría trajes EVA actualizados más nuevos que fueran más cómodos, tuvieran mejor movilidad y fueran más fáciles de manejar. Los trajes Shuttle EVA existentes en ese momento requerían mucho mantenimiento y los astronautas necesitaban respirar previamente oxígeno para evitar las curvas como resultado del burbujeo de nitrógeno en el torrente sanguíneo. Esta técnica previa a la respiración llevaría demasiado tiempo y haría imposibles cosas como los EVA de emergencia. [8]
Programa pionero de acceso temprano a la Luna [ editar ]
Un programa precursor llamado Early Lunar Access se habría ejecutado a principios de la década de 2000 y habría utilizado cohetes Ariane y transbordadores espaciales para operar una infraestructura de exploración lunar de bajo costo. Sería una misión conjunta de la NASA y la ESA y serviría como campo de pruebas para FLO. Utilizaría la misma cápsula de tripulación pero un vehículo de aterrizaje más pequeño capaz de soportar una tripulación de 2. El transbordador espacial llevaría el vehículo de exploración lunar mientras que el Ariane 5 (o Titán IV ) llevaría una etapa de cohete Centaur G de cuerpo ancho . Ambas cargas útiles se encontrarían y atracarían en órbita terrestre baja.. El Centauro encendería su motor para acelerar la nave en una trayectoria hacia la superficie lunar. Para ahorrar combustible, el LEV haría un aterrizaje directo en lugar de entrar en una órbita de estacionamiento. Una vez que se completa la misión en la superficie, el vehículo separaría dos grandes tanques de caída esféricos y ascendería directamente a la Tierra, una vez más saltando la órbita lunar baja. [9]
Para lograr la capacidad de carga útil requerida para esta misión, el Ariane 5 necesitaría dos SRB adicionales y el transbordador espacial necesitaría el tanque externo liviano Al-Li o los motores de cohetes sólidos avanzados (ASRM) para transportar cargas útiles de 25,720 kg a 300 km. orbita. El nuevo tanque externo finalmente se fabricó, pero los ASRM se cancelaron en 1994. El Centaur G se modificaría para durar 10 días en órbita en lugar de unas pocas horas. La cápsula de la tripulación sería la misma cápsula Apollo mejorada que se usa en FLO, pero solo necesitaría soportar una tripulación de dos, lo que significaba que podría transportar suministros y carga útil adicionales. [10]
Cancelación de SEI [ editar ]
El 1 de abril de 1992, Dan Goldin se convirtió en administrador de la NASA, y durante su mandato se abandonó la exploración humana a corto plazo más allá de la órbita terrestre y se aplicó la estrategia "más rápida, mejor y más barata" a la exploración robótica de la ciencia espacial .
Cuando el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca publicó su revisión de la Política Espacial Nacional en septiembre de 1996, carecía específicamente de cualquier mención a la exploración espacial humana más allá de la órbita de la Tierra. Al día siguiente, el presidente Clinton declaró en un viaje de campaña por el noroeste del Pacífico que una misión humana a Marte era demasiado cara y, en cambio, afirmó el compromiso de Estados Unidos con una serie de sondas menos costosas, eliminando así la exploración humana de la agenda nacional.
Ver también [ editar ]
- Programa Artemis
- Iniciativa de exploración espacial
- Concepto de exploración de recursos lunares internacionales
- Utilización de recursos in situ
- Recursos lunares
- Tratado de la Luna
Referencias [ editar ]
- ^ "Primer puesto avanzado lunar" . www.astronautix.com . Consultado el 8 de enero de 2020 .
- ^ "La revisión del espacio: el último puesto avanzado lunar (página 1)" . www.thespacereview.com . Consultado el 9 de enero de 2020 .
- ^ "Primer puesto avanzado lunar" . www.astronautix.com . Consultado el 9 de enero de 2020 .
- ^ a b c "The Space Review: El último puesto avanzado lunar (página 2)" . www.thespacereview.com . Consultado el 9 de enero de 2020 .
- ^ "Primera misión de superficie conceptual del puesto avanzado lunar" (PDF) .
- ^ Burnham, Darren L. (1993). "Primer puesto avanzado lunar". SPFL . 35 : 148-150. Código Bibliográfico : 1993SpFl ... 35..148B . ISSN 0038-6340 .
- ^ "La revisión del espacio: el último puesto avanzado lunar (página 2)" . www.thespacereview.com . Consultado el 10 de enero de 2020 .
- ^ "La revisión del espacio: el último puesto avanzado lunar (página 2)" . www.thespacereview.com . Consultado el 10 de enero de 2020 .
- ^ "Estudios de la base lunar - 1993: acceso lunar temprano (ELA) | Sociedad espacial nacional" . Consultado el 9 de enero de 2020 .
- ^ "Estudios de la base lunar - 1993: acceso lunar temprano (ELA) | Sociedad espacial nacional" . Consultado el 10 de enero de 2020 .
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