Misión ARM de la NASA: si Mahoma no va a la montaña… lleva la montaña a la Luna
El principal objetivo del programa tripulado de la NASA para la próxima década parece sacado de una novela de ciencia ficción: capturar un pequeño asteroide y traerlo hasta las cercanías de la Luna (en realidad, el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna). Una nave Orión con astronautas se acercará posteriormente hasta la sonda ARM (Asteroid Redirect Mission) con el asteroide para traer muestras del mismo a la Tierra. O al menos, esa era la idea hasta hace unos días. Sin embargo, la NASA ha cambiado recientemente el plan original y, en vez de un pequeño asteroide, ahora la sonda ARM capturará una roca de la superficie de un asteroide de mayores dimensiones.
El cambio de planes se veía venir teniendo en cuenta que a la NASA le estaba costando horrores encontrar un asteroide cercano (NEA) lo suficientemente pequeño para ser atrapado con una bolsa -o unas pinzas- y que pudiese ser transportado hasta la Luna antes de 2025. La Opción B se ha impuesto por tanto a la llamada Opción A, que es como se denominó en un principio a la captura de un asteroide completo.
Tampoco es que la elección del asteroide sea ahora un camino de rosas, pero al poder dirigir la sonda hacia cuerpos de mayor tamaño -y, por tanto, más fáciles de detectar- el número de candidatos ha aumentado. De hecho, ya hay cuatro identificados, un número que aumentará en los próximos años gracias a las campañas e observación de NEAs financiadas por la NASA desde observatorios terrestres. Los candidatos actuales son Itokawa (ya visitado por la sonda japonesa Hayabusa), Bennu (que será estudiado por la sonda OSIRIS-REx), 1999 JU3 (que será visitado por Hayabusa 2) y 2008 EV5. Este último, un asteroide tipo C de 400 metros, de diámetro es el favorito por el momento. Las observaciones de radares terrestres serán fundamentales para descubrir rocas de tamaño adecuado en la superficie de los asteroides candidatos.
Pero la Opción B tiene otras ventajas. Además de traer un trozo de un asteroide, la sonda ARM se usará también para ensayar una de las técnicas más prometedoras destinada a desviar asteroides. Hablamos, claro está, del tractor gravitatorio. De este modo, ARM se convierte de la noche a la mañana en una misión de defensa planetaria, lo que no aumenta su interés científico, pero sí el político. Y mucho. Por otro lado, algunos de los requisitos técnicos de la Opción B son menos exigentes. La sonda deberá capturar una roca con un tamaño de entre uno y cinco metros y una masa de unas cincuenta toneladas, una tarea mucha más sencilla de llevar a cabo que echarle el lazo a un asteroide de mil toneladas. Y, de paso, ya no será necesario gastar energía en frenar la rotación del asteroide. Como contrapartida, ahora la misión corre el riesgo de no encontrar rocas adecuadas en el asteroide seleccionado, o que estas se fragmenten durante el proceso de captura.
Dependiendo del asteroide elegido, la sonda ARM despegaría entre 2019 y 2021 mediante un Delta IV o un Atlas V, aunque no se descarta usar el SLS. La nave usará un eficaz sistema de propulsión eléctrica solar (SEP) a base de motores iónicos para poder viajar hasta el asteroide y volver a la Tierra. El sistema SEP es en realidad uno de los objetivos de la misión, ya que servirá para probar vehículos de propulsión iónica potentes cuya tecnología podría aplicarse a todo tipo de sondas espaciales o misiones tripuladas. ARM tendrá cuatro motores de efecto Hall a base de xenón alimentados por dos enormes paneles solares que generarán cuarenta kilovatios.
Tras alcanzar su objetivo, la sonda lo estudiará en detalle para buscar una roca adecuada, un proceso que durará unos 70 días. El sistema de captura también ha cambiado. En vez de usar una bolsa o unas pinzas, la sonda empleará seis estructuras plegables con forma de patas (o brazos, según se mire). Tres de estas estructuras servirán también de ‘tren de aterrizaje’ de la soda (aunque con la gravedad del asteroide el proceso de captura será más parecido a un acoplamiento que a otra cosa). Las estructuras se plegarán alrededor de la roca, capturándola para su posterior traslado en un proceso que durará una media hora. Una vez la roca esté asegurada, la sonda se alejaría otra vez de la superficie y entonces comenzaría la fase de tractor gravitatorio, que aprovechará la masa añadida de la roca del asteroide y tendrá una duración de unos seis meses. La nave usará sus motores iónicos para permanecer a una distancia fija del asteroide de tal forma que, con suficiente tiempo, la órbita del mismo se verá ligeramente desviada (en esta misión se espera que el desvío no sea significativo). En total, la sonda habrá pasado unos 400 días en las cercanías del asteroide.
La elección de la Opción B deja abierta la posibilidad de traer rocas de la superficie de Fobos y Deimos, lo que encajaría con los planes de la NASA para llevar a cabo misiones tripuladas a Marte -de forma indirecta, eso sí- a finales de la próxima década.
Una vez que la sonda traiga la roca del asteroide hasta la Luna, lo que no ocurrirá hasta 2025 aproximadamente, una nave Orión será lanzada a su encuentro con dos astronautas en su interior en una misión de casi un mes de duración. La nave se acoplará con la parte trasera de la sonda ARM y los dos tripulantes realizarán uno o varios paseos espaciales para recoger muestras del asteroide con una masa total de varias decenas de kilogramos. Los astronautas probablemente usarán trajes MACES (Modified Advanced Crew Escape Suit) para las EVAs, un traje extravehicular derivado del famoso traje intravehicular ACES de color naranja chillón empleado en las misiones del transbordador. El MACES llevará una mochila de soporte vital (PLSS) parecida a la de los trajes extravehiculares EMU usados en la ISS, aunque la duración de los paseos espaciales con el MACES será de unas cuatro horas en vez de las seis u ocho horas de los EMU.
La misión ARM nació ante la necesidad de justificar el programa SLS/Orión de la NASA. Al carecer la agencia espacial norteamericana de un presupuesto adecuado para mandar naves tripuladas a Marte o a la superficie de la Luna, se propuso usar el SLS para enviar la Orión hasta los asteroides cercanos. No obstante, incluso esta misión resulta imposible sin importantes modificaciones (módulos especiales de misión, sistemas avanzados de soporte vital, etc.), lo que dispararía el coste de la misión. Por lo tanto, se decidió traer el asteroide hasta las cercanías en vez de mandar la nave Orión al espacio profundo.
La comunidad científica ha expresado sus dudas, cuando no su abierto rechazo, hacia la misión ARM. Aunque la sonda no tripulada ‘solamente’ costará 1250 millones de dólares (una cifra que seguramente se disparará en un futuro), la parte tripulada tendrá un coste increíblemente superior (la cifra exacta no se conoce todavía, y casi mejor que sea así). En opinión de muchos investigadores este dinero podría destinarse a la construcción de multitud de sondas de retorno de muestras de asteroides y cometas, y aun así sobraría dinero. Por otro lado, los partidarios de la iniciativa recuerdan que, a pesar de ser una sonda automática, ARM está financiada por el programa tripulado de la NASA y que si este desaparece, nada garantiza que este dinero se destine a otras misiones científicas. Y las misiones no tripuladas de retorno de muestras tampoco son nada baratas: la sonda OSIRIS-REx, que traerá a la Tierra un pedazo del asteroide Bennu, saldrá por unos 800 milloncejos, que no es poco.
Gran parte de la comunidad científica siempre se ha quejado del escaso retorno en ciencia del programa espacial tripulado. La misión ARM/Orión, aunque sea un proyecto nacido a la luz de los intereses políticos, no deja de tener a la ciencia como uno de los protagonistas fundamentales. Sí, el objetivo prioritario es darle una razón de ser al cohete SLS y a la nave Orión, pero al menos los astronautas traerán muestras de asteroides en el proceso y no se limitarán a dar vueltas a la Tierra (o a la Luna).
Vídeo de la misión ARM:
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