La Nasa ha dado por finalizado el desarrollo de la primera carga útil diseñada para que los astronautas del programa Artemis la desplieguen en la superficie lunar. En concreto, los ingenieros que trabajan en la Estación de Monitoreo del Entorno Lunar (LEMS) de la Nasa han completado el desarrollo y las pruebas del hardware, y la carga útil está lista para su ubicación permanente cerca del Polo Sur lunar. Con el hardware completo, LEMS está lista para apoyar uno de los objetivos principales del programa Artemis: posibilitar la investigación y exploración lunar sostenidas.
El conjunto de instrumentos LEMS contiene dos sismómetros de alta sensibilidad que monitorizarán las vibraciones del suelo provocadas por sismos lunares e impactos de meteoritos, proporcionando a los científicos información sobre el interior de la Luna y los riesgos sísmicos que los astronautas podrían encontrar en la superficie. Su diseño modular permite adaptar o ampliar el sistema para incorporar nuevos instrumentos en el futuro, creando una plataforma reutilizable que puede evolucionar a medida que aumentan las prioridades científicas.
La carga útil permanecerá en una sala limpia en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la Nasa en Greenbelt, Maryland, donde fue construida, hasta que se le asigne a una misión Artemis para su despliegue en la superficie lunar.
“La finalización del instrumento científico LEMS representa un paso fundamental en una nueva era de la ciencia de la superficie lunar. Experimentos científicos innovadores descubrirán, medirán y revelarán los secretos de la Luna, mientras que los astronautas abrirán nuevas fronteras para el descubrimiento”, declaró Joel Kearns, administrador adjunto asociado de exploración de la Dirección de Misiones Científicas de la sede de la Nasa en Washington. “Además, entre bastidores, innumerables equipos de la Nasa y nuestros socios están ampliando los límites de lo que pueden hacer los instrumentos de superficie, desarrollando las herramientas que harán posible y más segura la exploración futura”.
La carga útil LEMS se basa en una larga trayectoria de seguimiento sísmico lunar. Los astronautas del programa Apolo desplegaron una red de sismómetros en la región ecuatorial de la cara visible de la Luna entre 1969 y 1972. Estos instrumentos funcionaron hasta 1977, registrando aproximadamente 13 000 sismos lunares y otras vibraciones del suelo que ayudaron a los científicos a comprender la composición del interior de la Luna. Durante décadas, los investigadores han esperado extender más sismómetros, actualizados con nuevas tecnologías, por toda la superficie lunar.
Ahora, LEMS transportará los primeros sismómetros que utilizarán los futuros astronautas para detectar las débiles vibraciones del suelo, recopilando así nuevas pistas sobre la estructura interna de la Luna y su actividad sísmica. Estos sensores serán los sismómetros más compactos, sensibles y energéticamente eficientes jamás construidos para la exploración planetaria.
La propia LEMS tiene el tamaño aproximado de una maleta pequeña y pesa cinco kilogramos en el entorno de baja gravedad de la Luna. Transportará no solo estos sensores sísmicos, sino también todo lo necesario para funcionar de forma independiente tras su despliegue. La LEMS está diseñada para generar su propia energía mediante un panel solar ligero y flexible que se adapta a su forma. Además, gestionará sus operaciones para garantizar la recopilación continua de datos según un plan preestablecido y la transmisión mensual de datos a la Tierra. La carga útil realizará todas estas funciones manteniendo una temperatura interna estable durante las enormes fluctuaciones de temperatura entre el día y la noche propias de la región del Polo Sur.
“Cuando concebimos LEMS, no solo pensábamos en la próxima misión, sino en la próxima generación de exploración lunar”, afirmó Mehdi Benna, científico de la Universidad de Maryland Baltimore County y director del proyecto LEMS en el Centro Goddard de la Nasa. “Nuestra visión era crear una boya científica para la Luna. Al igual que una boya oceánica en la Tierra, LEMS está diseñada para ser fácil de construir, adaptable a diferentes objetivos científicos y capaz de operar de forma independiente durante años”.
Antes de que se pudiera realizar cualquier estudio científico en la superficie lunar, Benna y su equipo debían asegurarse de que el LEMS pudiera sobrevivir al viaje a la Luna y al duro entorno de su superficie. Durante los últimos cinco meses, el LEMS y sus componentes se sometieron a una exigente serie de pruebas ambientales y operativas. Los ingenieros verificaron que el LEMS puede soportar las violentas vibraciones del lanzamiento, el viaje a la superficie lunar y las condiciones de temperatura y radiación de la Luna. El equipo también demostró que el diseño mecánico y eléctrico del conjunto de instrumentos es seguro para su manipulación por parte de los astronautas.
La carga útil LEMS fue diseñada para operar durante la noche lunar, que dura dos semanas terrestres, sin asistencia eléctrica externa ni fuente de calor. Los instrumentos anteriores en la superficie lunar dependían de calentadores de radioisótopos para obtener calor y energía. Sin embargo, LEMS soportará temperaturas que descienden hasta los -400 grados Fahrenheit en algunas zonas gracias al uso de materiales aislantes avanzados, cables de baja conductividad térmica que minimizan la pérdida de calor y un regulador térmico que disipa el calor durante el día para evitar el sobrecalentamiento y ayuda a retenerlo por la noche.
Estas innovaciones reducen la masa y las necesidades energéticas, sentando las bases para instrumentos más ligeros y energéticamente eficientes que puedan funcionar de forma continua en futuros lugares de aterrizaje del programa Artemis y en la base lunar dirigida por la Nasa.
