Un proyecto presentado por la Universidad de Oviedo ha sido seleccionado para participar en el estudio de la ESA “Concurrent Design Facility” con objeto de proporcionar capacidades de navegación y telecomunicaciones para la exploración lunar.
En un primer paso para descubrir los secretos subterráneos de la Luna, en 2019, la ESA convocó un concurso de proyectos para detectar, mapear y explorar cuevas lunares. Se seleccionaron cinco ideas para estudiarlas con más detalle, cada una de las cuales aborda diferentes fases de una misión potencial.
A través de estos cinco estudios de Sysnova, se desarrollaron tres escenarios de misión: uno para realizar una exploración preliminar de pozos de entrada y cuevas subterráneas desde la superficie de la Luna, otro para bajar una sonda a un pozo y acceder a la primera parte de una cueva, y otro para explorar un tubo de lava subterráneo que utiliza vehículos autónomos.
«Aunque los estudios fueron muy diferentes en temas y enfoques, todos proporcionaron una gran comprensión de las tecnologías potenciales para explorar e investigar la geología del subsuelo de la Luna«, dice Loredana Bessone, oficial técnica de estudios y directora de los proyectos CAVES y PANGEA de la ESA, hablando poco después de que se presentaran los resultados de los estudios. «Ha sido un viaje fascinante y una gran oportunidad para que la ESA comience a buscar misiones para explorar cuevas lunares».
Como una combinación que daría un máximo rendimiento científico, los equipos detrás de dos de los estudios, uno de la Universidad de Würzburg y otro de la Universidad de Oviedo, fueron seleccionados para participar en un estudio de la ESA Concurrent Design Facility (CDF). Ambos, centrándose en el segundo escenario de la misión, las tecnologías que estos equipos han desarrollado permitirían una exploración y documentación segura de un pozo lunar, así como un primer vistazo dentro de los túneles a los que puede conducir un pozo.
A partir de esta semana, el estudio CDF está integrando los resultados de los estudios llevados a cabo por estos dos equipos con planes para las iniciativas European Large Logistics Lander (EL3) y Moonlight de la ESA. Si bien EL3 es un módulo de aterrizaje diseñado para permitir una serie de misiones de la ESA a la Luna, Moonlight tiene como objetivo proporcionar capacidades de navegación y telecomunicaciones para la exploración lunar.
La Universidad de Würzburg ha estado explorando el concepto de bajar una sonda usando una correa para explorar y caracterizar la entrada, las paredes y la parte inicial de los tubos de lava lunares. Se cree que estas enormes cavernas subterráneas se formaron a través de flujos de lava hace miles de millones de años.
Llamada Daedalus, la sonda esférica compacta estaría equipada con LIDAR 3D, visión de cámara estéreo y la capacidad de moverse de forma independiente. Al crear un modelo 3D del interior de un tubo de lava, la sonda podría identificar recursos geológicos y buscar ubicaciones con niveles de radiación y temperatura estables; esta información podría acercarnos a la construcción de un asentamiento humano en la Luna.
El proyecto español
La Universidad de Oviedo, por su parte, ha investigado el despliegue de un enjambre de pequeños robots dentro de una cueva. Trabajando junto con la Universidad de Vigo y Alén Space, el foco de su investigación ha sido superar la falta de luz solar -y por lo tanto de energía solar- dentro de una cueva, así como la forma de transmitir datos de los robots a un rover en la superficie lunar.
La solución del equipo es usar una grúa para bajar los robots a un tubo de lava. Equipado con un panel solar, el rover suministraría energía a los robots a través de la grúa utilizando un «cabezal de carga» unido a la parte inferior de la grúa. Al estar a la vista de los robots, el cabezal de carga suministraría energía de forma inalámbrica, además de transmitir y recibir datos.
Continuando con la investigación, el estudio de la CDF diseñará una misión de cuevas lunares que durará un día lunar (14 días terrestres), a partir del despliegue de EL3. Centrándose en el escenario de la segunda misión, el estudio CDF también especificará los subsistemas individuales de dicha misión y garantizará que todos puedan trabajar juntos.
«El estudio de la CDF investigará detalles como los requisitos energéticos de la misión, el camino que podría tomarse desde el lugar de aterrizaje hasta el borde del pozo, y los presupuestos de energía y datos para descender y mapear el pozo», explica Francesco Sauro. científico de cuevas y experto en tubos de lava planetarios, así como director del curso técnico de CAVES y PANGEA de la ESA. «También examinará las interfaces entre el rover y la grúa robótica, así como la grúa y la sonda Daedalus».
«En general, los estudios Sysnova y CDF están ayudando a la ESA a identificar tecnologías interesantes y desarrollar hojas de ruta para el futuro. Están apoyando a la Agencia para evaluar la viabilidad de conceptos novedosos para misiones futuras», añadió.
Si bien la superficie de la Luna ha sido bien documentada por naves espaciales orbitales, esconde un mundo subterráneo que sigue siendo un misterio. El refugio que brindan las cuevas lunares, así como el acceso al agua y otros recursos, podrían ser vitales para nuestra futura exploración humana o robótica de la Luna. Esto hace que estos estudios de Sysnova, y el posterior estudio de la FCD, sean un gran paso hacia el logro de una misión lunar.
