Explorando el Terreno Lunar en Arizona: Preparándose para la Misión Artemis III de la NASA
HOUSTON, TEXAS
La astronauta de la NASA, Kate Rubins, tuvo problemas para ver en la penumbra del polo sur de la Luna este mes.
Rubins se abría paso con cuidado a través de las profundas sombras en la superficie lunar, su camino apenas iluminado por las luces en el casco de su traje espacial. Estaba buscando tesoros geológicos en el paisaje volcánico: rocas lunares que podría recoger y traer de regreso a la Tierra, revelando así secretos de este mundo congelado. Siendo la primera persona en poner un pie en la Luna en más de medio siglo, Rubins estaba haciendo buen progreso en su histórica incursión, a pesar de los montones de estiércol de vaca en el camino.
La llanura pedregosa no era realmente la Luna, sino que era el alto desierto del norte de Arizona. Rubins y el astronauta Andre Douglas estaban participando en el mayor ensayo general hasta la fecha para la próxima vez que la NASA planea enviar personas a la superficie lunar, una misión conocida como Artemis III. Si todo sale según lo planeado, Rubins o alguno de sus colegas pisarán la Luna real un poco más de dos años a partir de ahora. Por lo tanto, la NASA está entrenando a sus astronautas para aprovechar al máximo su tiempo precioso allí, considerando que ningún humano ha puesto un pie en la superficie lunar desde que la última tripulación del Apolo despegó en 1972.
El plan de $93 mil millones para enviar astronautas de regreso a la Luna
“Hay mucho que necesitamos relearn o descubrir”, dice Juliane Gross, una científica planetaria en el Johnson Space Center (JSC) de la NASA en Houston, Texas, quien supervisará las muestras de Artemis cuando regresen a la Tierra. “Y estamos trazando el camino mientras lo navegamos.”
“Estamos incorporando esa rigurosidad científica desde muy temprano en que estas misiones lo van a necesitar”, dijo Rubins más tarde a Nature.
Durante la simulación de caminar en la Luna hace dos semanas, Gross y otros científicos se reunieron en el JSC. Fue una gran empresa que unió a los astronautas en el campo en Arizona con los controladores de misión y un equipo científico en Houston, trabajando juntos en tiempo real para coreografiar lo que los astronautas deberían hacer en la superficie lunar simulada. Científicos líderes, famosos astronautas y altos mandos de la NASA todos se presentaron para presenciar la prueba histórica. Más de seis años después de que la agencia oficialmente iniciara su programa Artemis para regresar a los humanos a la Luna, se sintió como si el aterrizaje lunar de Artemis se volviera real.
Clase de Geología
Si la NASA logra un aterrizaje de Artemis III, habrá costado cerca de $100 mil millones desarrollar los cohetes, la cápsula de la tripulación, el sistema de aterrizaje y demás equipos. Al igual que el aterrizaje del Apolo 11 en 1969, en el cual Neil Armstrong y Buzz Aldrin se convirtieron en las primeras personas en pisar la Luna, el objetivo principal del aterrizaje de Artemis III es llevar a los astronautas allí y traerlos de regreso de manera segura.
Pero la ciencia es una parte integral del programa Artemis, según la NASA. La agencia ha intensificado su entrenamiento de astronautas para incorporar más geología de campo, para que los miembros de la tripulación puedan aprender a explorar el paisaje lunar y determinar qué rocas recoger, así como deducir la historia geológica del área.
Ese entrenamiento dio sus frutos durante las últimas tres misiones del Apolo, cuando cada astronauta tuvo aproximadamente 1,000 horas de entrenamiento científico, dice Dean Eppler, un geólogo lunar retirado del JSC. “Vemos a Apolo como la manera de hacerlo porque fue muy exitoso”, dice. En Apolo 15 en 1971, por ejemplo, dos antiguos pilotos de pruebas avistaron y trajeron a casa un fragmento resplandeciente que resultó ser corteza primordial de la Luna. Esa muestra, apodada la Roca del Génesis, ayudó a los geólogos a entender cómo la Luna se solidificó de un océano de magma fundido hace más de cuatro mil millones de años.
En las décadas de 2000 y 2010, la NASA entrenó a los astronautas para observar la Tierra desde la Estación Espacial Internacional. Ahora, a través de visitas a lugares como cráteres de asteroides y terrenos volcánicos, los astronautas experimentan cómo será en la Luna. “De esa manera, saben que cuando lleguen a la superficie de la Luna – si las cosas no son exactamente como las tenían en su mente, está bien”, dice Cynthia Evans, una geóloga en el JSC que lidera el entrenamiento de geología de astronautas.
La luz severa en el polo sur de la Luna significa que los astronautas deben prepararse para trabajar en un paisaje extrañamente iluminado.Crédito: NASA/Josh Valcarcel
Artemis III visitará una parte de la Luna que nunca ha sido explorada por astronautas, el polo sur lunar. Debido a la alta latitud de la región, la iluminación será severa y en un ángulo pronunciado con respecto a la superficie, ya que el Sol circunda el horizonte. El contraste entre regiones brillantemente iluminadas y sombras profundas dificultará que los astronautas trabajen en el entorno.
Vacas Lunares
El punto de partida para el reciente ejercicio de actividades extravehiculares (EVA) fue el campo volcánico de San Francisco al norte de Flagstaff, Arizona, donde la NASA y el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) entrenaron a los astronautas del Apolo en la década de 1960. La prueba de este mes, conocida como JETT5 por Equipo de Prueba Conjunta de EVA y Movilidad en la Superficie Humana, tuvo lugar en terrenos privados cerca de un cono de ceniza conocido como SP Crater. (SP significa ‘pozo de mierda’, porque el cráter y su flujo de lava asociado parecen como si alguien hubiera volcado un orinal y los contenidos hubieran fluído en el paisaje.)
Una vista satelital del SP Crater en Arizona muestra el cráter volcánico y el flujo de lava que sirven como un paisaje lunar simulado para los astronautas en entrenamiento.Crédito: NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS, y US/Japan ASTER Science Team
El año pasado, geólogos del USGS cartografiaron el área de prueba y entregaron esos mapas a los investigadores que se reunieron en JSC en una ‘sala de ciencia trasera’ durante el ejercicio de entrenamiento. Los investigadores elaboraron cuatro caminatas simuladas en la Luna, cada una de las cuales se aventuraba desde un sitio de aterrizaje para explorar flujos de lava, cañones y otras formaciones geológicas en la zona. “Esto es muy relevante para exactamente lo que estaremos haciendo para Artemis”, dice Lauren Edgar, una geóloga del USGS en Flagstaff que es co-líder del equipo científico JETT5.
Durante la tercera de las cuatro caminatas en la Luna este mes, Rubins y Douglas se enfundaron en trajes espaciales que imitan lo que el equipo de Artemis podría usar en la Luna. ‘Desembarcaron’ de su ‘nave espacial’ caminando a través de un conjunto de postes anaranjados cubiertos con cinta – y de repente estaban en la superficie lunar, aunque llena de hormigueros y estiércol de vaca.
Rubins y Douglas tomaron fotografías y comenzaron a recolectar rocas, transmitiendo sus observaciones de regreso al control de misión. Fueron tan eficientes trabajando a través de sus listas de verificación cuidadosamente escritas que pronto estaban diez minutos por delante.
A 1,600 kilómetros de distancia en Houston, su velocidad llamó la atención de Brett Denevi, una geóloga planetaria en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, que servía como líder del equipo científico en la sala de ciencia esa noche.
La geóloga planetaria Brett Denevi consulta con otros investigadores sobre lo que los astronautas de la NASA deberían hacer durante su caminata lunar simulada.Crédito: Michael Starghill Jr para Nature
Buscando ideas, Denevi preguntó al grupo de científicos – el nombre informal para los miembros del equipo reunidos alrededor de una mesa llena de mapas. Entre ellos había cuatro científicos, cada uno de los cuales representaba uno de los principales objetivos científicos de JETT5: estudio de los procesos de superficie de la zona; relaciones de edad entre sus rocas; su historia volcánica; y si podría haber elementos volátiles congelados en el suelo en este simulacro del polo sur lunar. El grupo decidió preguntar si los astronautas podían recolectar un tubo de extracción de sedimentos erosionados.
Los tubos de extracción son cilindros de metal que permiten a los geólogos recolectar muestras de núcleo de sedimentos blandos. Durante la era del Apolo de la exploración lunar de 1969 a 1972, los astronautas de la NASA recolectaron tubos de suelo lunar que revelaron cómo los rayos cósmicos golpean la superficie de la Luna. Ahora, Denevi y su equipo querían una muestra de sedimentos que se habían erosionado de una roca cercana. Era una petición importante que requeriría que los astronautas se desviaran de otras tareas que habían planificado.
Cada decisión durante la prueba tenía que ser justificada en tiempo real y cuidadosamente documentada. “No podemos simplemente decir que queremos esa roca”, dijo José Hurtado, un geólogo de la Universidad de Texas en El Paso que era el subdirector de Denevi esa noche. “Tenemos que elucidar por qué queremos esa roca específica y por qué se relaciona con nuestras prioridades.”
Denevi se acercó a un hombre con un auricular de comunicaciones y le entregó una nota. “Queremos hacer un solo tubo de extracción”, le dijo. «Aquí están las coordenadas.”
La solicitud de los científicos fue transmitida al control de misión, que estuvo de acuerdo; los controladores de vuelo luego les dijeron a los astronautas que procedieran y recolectaran la muestra solicitada. La sala de ciencia marcó eso como una gran victoria para la noche y estalló en aplausos. “¡Lo hicimos!” dijo uno de los científicos en la mesa de mapas, bombeando su brazo en triunfo. Pronto, una serie de sonidos de tintineo llenaron la transmisión de audio de la misión mientras Rubins martillaba el tubo de extracción en el suelo.
Localizar a los astronautas en tiempo real en la superficie lunar es uno de los desafíos que la NASA está trabajando para superar.Crédito: Michael Starghill Jr para Nature
No todo fue perfecto durante la EVA nocturna. El equipo de operaciones de vuelo deliberadamente incorporó algunos desafíos, incluido interrumpir la comunicación de video con los astronautas cada vez que se alejaban demasiado de la nave espacial. Un retraso artificial