Máquinas intuitivas Nova-C
Módulo de aterrizaje lunar desarrollado por Intuitive Machines

Nova-Cmódulo de aterrizaje lunar
Odiseo en preparación para el lanzamiento
FabricanteMáquinas intuitivas
DiseñadorMáquinas intuitivas
País natalEstados Unidos
OperadorMáquinas intuitivas
AplicacionesEntrega y apoyo de carga útil lunar
Presupuesto
Tipo de nave espacialMódulo de aterrizaje lunar
AutobúsAutobús Nova-C
Lanzamiento masivo1.900 kg (4.200 libras) [1]
Capacidad de carga útil100 kg (220 libras) [2]
Fuerza200 W (0,27 CV) [2]
Diseño de vida14 días después del aterrizaje
Dimensiones
Longitud3 m (9,8 pies) [3]
Diámetro2 m (6 pies 7 pulgadas) [3]
Producción
EstadoEn producción
Bajo pedido4
Construido2
Lanzado1
Jubilado1
Lanzamiento inaugural01:05 am EST, 15 de febrero de 2024 [4]
Nave espacial relacionada
Derivado deProyecto Morfeo [2]
Información adicional sobre el vuelo
Vehículo de lanzamientoBloque 5 del Falcon 9
Coste medio por nave espacial118 millones de dólares estadounidenses [5]
Misiones próximas
Última misiónIM-1
Fecha de lanzamiento de la última misión15 de febrero de 2024 [6]
Próxima misiónIM-2
Fecha de lanzamiento de la próxima misiónEnero de 2025 (o después) [7]

El Intuitive Machines Nova-C , o simplemente Nova-C , es una clase de módulos de aterrizaje lunar diseñados por Intuitive Machines (IM) para entregar pequeñas cargas útiles a la superficie de la Luna . Intuitive Machines fue uno de los tres proveedores de servicios a los que se les otorgaron órdenes de trabajo en 2019 para la entrega de cargas útiles científicas de la NASA a la Luna. [8] El módulo de aterrizaje lunar IM-1 , llamado Odysseus (pronunciado /əˈdɪsiəs/ ə - DISS - ee - əs ) , fue lanzado por un cohete SpaceX Falcon 9 [6] el 15 de febrero de 2024, alcanzó la órbita lunar el 21 de febrero y aterrizó en la superficie lunar el 22 de febrero. Esto marcó el aterrizaje inaugural del Nova-C en la Luna y la primera nave espacial estadounidense en realizar un aterrizaje suave en la Luna en más de 50 años. [9] [10] Es la primera nave espacial que utiliza propulsión metalox para navegar entre la Tierra y la Luna.

El segundo módulo de aterrizaje Nova-C con la misión IM-2 está programado para lanzarse no antes de enero de 2025, [7] y un tercer módulo de aterrizaje Nova-C en la misión IM-3 está programado para lanzarse no antes de octubre de 2025. [11] SpaceX tiene contrato para proporcionar lanzamientos Falcon 9 para cada uno de los tres módulos de aterrizaje. [12] [13] [14] [15]

Fondos

En 2017, la Directiva de Política Espacial 1 señaló la intención de que los astronautas de la NASA regresaran a la Luna. [16] Los documentos de la NASA obtenidos por The New York Times sugirieron que la agencia involucraría al sector de vuelos espaciales privados en el esfuerzo. [17] En 2018, la NASA solicitó ofertas a nueve empresas, incluida Intuitive Machines, para el programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS). [18] CLPS es parte del programa Artemis de la NASA ; uno de los objetivos a largo plazo de Artemis es establecer una base tripulada permanente en la Luna . Intuitive Machines fue uno de los tres proveedores de servicios a los que se les otorgaron órdenes de trabajo en 2019 para la entrega de cargas útiles científicas de la NASA a la Luna. [8]

En 2021, Intuitive Machines recibió un contrato de la NASA que inicialmente estaba valorado en 77 millones de dólares para realizar aterrizajes lunares para la NASA. [19] Después de las modificaciones del contrato, el valor total del contrato llegó a 118 millones de dólares en 2024. [5]

Descripción general

Estructura

La estructura del módulo de aterrizaje es un cilindro hexagonal con seis patas de aterrizaje y tiene una altura de 3,938 m (12,92 pies). Tiene una masa de lanzamiento de 1908 kg (4206 lb) y puede albergar una carga útil de 100 kg (220 lb). [2] [20]

Propulsión

Modelo de módulo de aterrizaje de la clase Nova-C en exhibición

Nova-C fue desarrollado por Intuitive Machines, heredando tecnología del Proyecto Morpheus de la NASA . Su motor principal VR900 con cardán utiliza metano y oxígeno como propulsores líquidos . Presurizado por gas helio, el motor produce 3100 N (700 lbf ) de empuje. [ 21] Para el control de actitud [a] , el vehículo utiliza un sistema de control de reacción de helio (RCS). [22] Cada propulsor en el RCS produce 4,45 N (1 lbf) de empuje. En el lanzamiento, Nova-C se llena con 845 kg (1863 lb) de oxígeno líquido, 422 kg (930 lb) kg de metano líquido y 17 kg (37 lb) de helio gaseoso. [23] [24] El propulsor se carga en Nova-C en la plataforma de lanzamiento junto con la carga de propulsor del vehículo de lanzamiento . [25] Se cree que el uso de metano líquido y oxígeno líquido es una tecnología habilitadora para futuras misiones al espacio profundo. Los propulsores a bordo del módulo de aterrizaje se almacenaron en tanques criogénicos sin revestimiento de material compuesto. Los sistemas de ventilación termodinámicos proporcionan refrigeración criogénica. [26]

Energía eléctrica

Los módulos de aterrizaje Nova-C utilizan paneles solares como fuente de energía eléctrica. La mayor parte de las zonas de la superficie lunar reciben luz solar durante los días lunares , que duran aproximadamente catorce días terrestres.

La energía eléctrica se genera mediante un sistema fotovoltaico con tres paneles solares, un panel en la cubierta superior y dos paneles de la carrocería, que generan un máximo combinado de 200 W en la superficie lunar. Una batería de 25 amperios-hora suministra energía a un bus de 28 VCC para su uso por parte de la nave espacial cuando la generación de energía es menor que el consumo. [23]

Comunicaciones

Nova-C tiene capacidad para brindar cobertura de datos las 24 horas del día, los 7 días de la semana para las cargas útiles de sus clientes [2]

Aterrizaje

El módulo de aterrizaje está diseñado para permanecer en posición vertical al aterrizar en una pendiente de hasta 10 grados. [27] El módulo de aterrizaje incluye tecnología autónoma de aterrizaje y detección de peligros y, una vez aterrizado, aún es capaz de reubicarse en un segundo sitio de aterrizaje realizando un despegue vertical, un crucero y un aterrizaje vertical. [2] [1]

Misiones

Intuitive Machines está llevando a cabo las tres primeras misiones Nova-C para el programa de Servicios de Carga Lunar Comercial de la NASA . [19] Los módulos de aterrizaje tienen la tarea de entregar pequeñas cargas útiles para el desarrollo científico y tecnológico. [28]

Misión IM-1

El módulo de aterrizaje para la primera misión Nova-C, IM-1, se llamó Odysseus . [29] [30] En 2021 se firmó un contrato para la misión, con modificaciones posteriores. [5] La misión se lanzó el 15 de febrero de 2024 en un vehículo de lanzamiento Falcon 9 y aterrizó con un aterrizaje "aproximado" [ cita requerida ] - suave el 22 de febrero de 2024 en la región del Polo Sur de la luna, aproximadamente a 80,13° de latitud sur y 1,44° de longitud este, dentro de un cráter poco profundo de 1 km de diámetro con una pendiente de 12°. El módulo de aterrizaje se detuvo a unos 1,5 km del lugar de aterrizaje previsto, cerca del cráter Malapert A. La línea de aproximación llevó a Odysseus desde el noreste sobre el cráter Schomberger. Tras el contacto inicial con la superficie lunar, el módulo de aterrizaje se desprendió de una pata del cuerpo hexagonal y rebotó a lo largo de la línea de aproximación, con el motor principal y el RCS encendiéndose para anular las velocidades verticales y laterales. Después de aterrizar verticalmente, el módulo de aterrizaje se posó lentamente sobre la superficie lunar con el panel solar superior apuntando en la dirección general del cráter Schomberger. Uno de los paneles rectangulares, originalmente pensado para ser vertical, está en la parte superior y en un ángulo de 30° con la horizontal, o aproximadamente 18° con la superficie lunar. [9] [31] [32] [33] [34] IM anunció que hasta que entró en modo de espera el 29 de febrero de 2024, Odysseus había transmitido más de 350 megabytes de datos científicos y de ingeniería de todas las cargas útiles, y que intentará revivir a Odysseus durante el siguiente día lunar. [35]

El aterrizaje suave y "áspero" de Odysseus en la Luna es el primer aterrizaje suave de cualquier tipo para una nave espacial fabricada en Estados Unidos desde el Apolo 17 , hace más de 50 años, y el primero realizado por una empresa privada . [36] [37] El aterrizaje suave de Odysseus también califica a la misión Odysseus como la primera nave espacial impulsada por metano líquido y oxígeno líquido ( methalox ) en disparar más allá de la órbita terrestre baja, así como la primera nave espacial metalox en aterrizar en un cuerpo celeste fuera del mundo. [38]

Después del aterrizaje, Odysseus se encontraba descansando sobre la superficie en un ángulo de 30° con la horizontal. [ cita requerida ] Tim Crain, director de tecnología de Intuitive Machines, confirmó que uno de los puntales de la pata de aterrizaje se rompió durante el aterrizaje y que el módulo de aterrizaje se encuentra descansando sobre un tanque de helio y/o un estante para computadora que estaba atado fuera del fuselaje principal. Según la telemetría recibida por los controladores de la misión, Odysseus parecía estar en "buena salud". Las antenas no estaban alineadas verticalmente como se había planeado inicialmente y las transmisiones desde el módulo de aterrizaje se redujeron un poco. Se recibieron datos científicos y de ingeniería desde el módulo de aterrizaje. Se esperaba que se pudiera restablecer un enlace de datos con Odysseus después de que se produjera el amanecer lunar en el cráter Malapert A , aunque esto no era un requisito de la misión. El 23 de marzo, Intuitive Machines anunció que Odysseus no se despertaría y que la misión había terminado [39] [40] [41]

Odysseus aterrizó en la Luna en medio de un día lunar y se esperaba que permaneciera en funcionamiento durante aproximadamente seis días terrestres (hasta el 27 de febrero), cuando comenzará la fría noche lunar y los paneles solares ya no podrán suministrar energía. [42] [34] Los ingenieros de IM anunciaron que podrían mantener la comunicación con Odysseus durante 10 a 20 horas adicionales después de que el sol se haya puesto sobre el lugar de aterrizaje de Odysseus , debido a la capacidad de la batería de Odysseus . También se anunció que la retroalimentación de datos de Odysseus a la Tierra ha estado enviando datos científicos relacionados con la carga útil, así como imágenes. [43]

El IM y la NASA celebraron una conferencia de prensa conjunta el 28 de febrero para discutir y revisar la misión IM-1. [44]

Misión IM-2

IM fue seleccionado en octubre de 2020 para aterrizar su segundo módulo de aterrizaje Nova-C cerca del polo sur lunar . A partir de septiembre de 2024, se espera que IM-2 se lance no antes de enero de 2025. [7] En mayo de 2024, la compañía compartió que IM-2 entró en su etapa de ensamblaje final. [45] La carga útil principal, PRIME-1 , incluye el taladro de hielo TRIDENT para tomar muestras de hielo de debajo de la superficie lunar y el espectrómetro de masas MSolo para medir la cantidad de hielo en las muestras. [46] [47]

El contratista principal de la misión ILO-1, Canadensys, está trabajando para entregar "una carga útil óptica de bajo costo y lista para volar para la misión ILO-1, reforzada para el entorno del Polo Sur lunar". Podría estar lista para su integración en la misión IM-2. [48]

La tolva μNova (Micro-Nova) se separará del módulo de aterrizaje Nova-C después del aterrizaje y funcionará como un módulo de aterrizaje independiente, explorando múltiples áreas de difícil acceso, como cráteres profundos en la superficie lunar. [49] [50]

En esta misión se desplegará un satélite de comunicaciones lunares para facilitar las comunicaciones entre el módulo de aterrizaje y las estaciones terrestres en la Tierra. [50]

Spaceflight entregará cargas útiles de viaje compartido en esta misión a bordo de su remolcador espacial Sherpa EScape (Sherpa-ES) llamado Geo Pathfinder . [51] [52]

El módulo de aterrizaje lunar Nova-C llevará a bordo la carga útil MiniPIX TPX3 SPACE, proporcionada por la empresa checa ADVACAM . Esta carga útil está diseñada para monitorear el campo de radiación en la Luna y ayudar a comprender cómo proteger a la tripulación y el equipo de los efectos negativos de los rayos cósmicos. Se trata de la primera carga útil checa que se planea enviar a la superficie de la Luna. [53] [54]

La empresa de tecnología espacial Lunar Outpost enviará su primer vehículo lunar, la Plataforma de Prospección Autónoma Móvil (MAPP), en esta misión en asociación con Nokia Bell Labs e IM . MAPP recogerá muestras lunares para la NASA en virtud de un contrato por un valor de tan solo 1 dólar, lo que simboliza un nuevo incentivo para que la emergente industria espacial comercial acceda a los recursos del espacio. [55] [56] Las fotografías de las muestras y otros datos se transmitirán a través de equipos de radio y antenas para comunicarse con el módulo de aterrizaje Nova-C. [57] [58]

El módulo de aterrizaje contará con una colaboración para demostrar la conectividad celular 4G , en asociación con Nokia Bell Labs y la NASA. [59] El equipo de Nokia es una Network-In-a-Box y conectará el módulo de aterrizaje Nova-C con el rover MAPP de Lunar Outpost y el Micro-Nova Hopper de IM. Esta red 4G / LTE proporcionará más ancho de banda que los sistemas de frecuencia ultraalta (UHF) más convencionales utilizados para la comunicación espacial. Nokia dice que espera que las futuras misiones utilicen infraestructura compartida para interconectar bases en la superficie lunar. [60]

Misión IM-3

El equipo CADRE ATLO presenta los rovers completados

La NASA seleccionó una misión Nova-C para la orden de tarea CP-11 del CLPS . [61] Entregará cargas útiles al remolino lunar en la región Reiner Gamma . [62] En agosto de 2021, Intuitive Machines seleccionó a SpaceX para lanzar su tercera misión lunar, IM-3. [13] A partir de agosto de 2024, se espera que el lanzamiento de IM-3 tenga lugar no antes de octubre de 2025. [11] [63] El módulo de aterrizaje realizará experimentos para investigar las propiedades del campo magnético inesperado que se ha detectado en las proximidades del remolino Reiner Gamma. [64]

Se anunció el lugar de aterrizaje de Reiner Gamma para la primera oportunidad PRISM y se seleccionó la carga útil Lunar Vertex del Laboratorio de Física Aplicada de la JHU para realizar un análisis científico detallado de la superficie y el entorno de la superficie. David Blewett (APL) es el investigador principal y lidera el equipo científico. Lunar Vertex incluye elementos de carga útil en el módulo de aterrizaje Nova-C (magnetómetro APL, espectrómetro de plasma SwRI y conjuntos de cámaras Redwire ) y en un rover Lunar Outpost (magnetómetro APL y generador de imágenes microscópicas Canadensys ). APL también proporcionó gestión general, ingeniería de sistemas, SMA e integración y pruebas del rover. [65]

Las cargas útiles adicionales del IM-3 incluyen los exploradores robóticos autónomos cooperativos distribuidos (CADRE), el actuador de apuntamiento MoonLIGHT (MPAc) de la ESA y el monitor del entorno espacial lunar (LUSEM) de KASI. [61]

Misión IM-4

La NASA anunció y adjudicó el IM-4 en septiembre de 2024 para su lanzamiento en 2027. [66]

Misión IM-C1

Intuitive Machines ha indicado que están trabajando en una misión "comercial", denominada IM-C1. [26]

Otras misiones Nova-C

El módulo de aterrizaje Nova-C fue diseñado para ser compatible con fuentes de combustible de metano y oxígeno que se cree que están disponibles tanto en la Luna como en Marte . Para futuras misiones, el metano y el oxígeno podrían potencialmente "recolectarse" dondequiera que esté basado el módulo de aterrizaje Nova-C utilizando la utilización de recursos in situ (ISRU) (tecnologías de procesamiento de recursos fuera del mundo). [67] [68] La plataforma tecnológica del módulo de aterrizaje Nova-C puede ampliarse a módulos de aterrizaje de clase media y grande, capaces de acomodar cargas útiles más grandes. [28]

Sucesores

Nova-D

En una entrevista con la NASA grabada en octubre de 2023, Tim Crain, director de tecnología de Intuitive Machines, mencionó el posible desarrollo de un módulo de aterrizaje Nova-D. [69] Los primeros informes del Nova-D en desarrollo afirman que utilizará dos de los motores VR-900 y será capaz de transportar más de 500 kg a la superficie lunar. [70]

En agosto de 2024, Intuitive Machines propuso una misión para enviar el rover VIPER de la NASA a la Luna en un módulo de aterrizaje Nova-D no antes de fines de 2027. [11]

Nova-M

Intuitive Machines está desarrollando otro módulo de aterrizaje, el Nova-M que, según los primeros informes, utilizará dos motores VR-3500 desarrollados originalmente para Boeing y su HLS para transportar 5.000 kg a la superficie lunar. [70]

Véase también

Otros programas comerciales de aterrizaje lunar
Programas de aterrizaje lunar por país

Notas

  1. ^ La actitud aquí se refiere a la orientación de la nave espacial.

Referencias

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