CSN Volver a la Luna - Alfa 54 Revista Alfa

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Alfa 54

El uso de las radiaciones para tratar a los enfermos de cáncer ha recorrido una larga trayectoria, uno de los últimos avances es la teragnosis, una terapia personalizada, que prolonga la vida del paciente y reduce los efectos secundarios. Algoritmo es una de las palabras que mayor difusión han tenido en los últimos años, ya que se sabe que está detrás de muchas aplicaciones tecnológicas y cuya utilización suscita temores. 
En la parte más técnica de la revista ofrecemos un artículo dedicado al almacenamiento geológico profundo, considerado por los expertos como la opción más adecuada para la gestión final de los residuos radiactivos. Además analizamos la contaminación radiactiva de las pruebas nucleares atmosféricas realizadas por las grandes potencias, entre 1945 y 1980 y abordamos la guía sobre protección radiológica en el manejo de fallecidos tras un tratamiento con radionucleidos.
La entrevista de este número es para Eloísa del Pino, presidenta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas que muestra la situación actual del mayor organismo español de I+D+i y sus perspectivas de futuro.
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Volver a la Luna

Artemis es uno de los programas más ambiciosos y emocionantes en la historia de la exploración espacial. Dirigido por la NASA, en colaboración con la ESA y empresas privadas, como SpaceX, su objetivo es volver a poner seres humanos en la Luna medio siglo después de la última misión Apolo. El pasado mes de diciembre concluyó su primera fase, Artemis 1, un vuelo de prueba sin tripulación hasta la órbita lunar de una nueva nave espacial, Orion, que el año que viene repetirá el viaje con cuatro astronautas a bordo, Artemis 2, aunque no llegarán a alunizar. Eso queda reservado a Artemis 3: alrededor de 2025, una mujer y un hombre negro pasearán sobre la superficie gris de la Luna. Pero, a diferencia de lo ocurrido con las misiones Apolo, no se trata sólo de llegar, sino de quedarse. Las siguientes fases, Artemis 4 y 5, tienen el ambicioso objetivo de establecer una presencia semipermanente en la superficie lunar, con la Artemis Base Camp, y una estación espacial lunar, Gateway, en su órbita. Todo un formidable ensayo de habitabilidad en el espacio que mira mucho más lejos: hacia Marte.

Texto: Eugenia Angulo | Periodista de ciencia

El último hombre que pisó la Luna fue Eugene Cernan, comandante del Apolo 17, en 1972. Antes de regresar al módulo lunar Challenger, se arrodilló y escribió las iniciales de su hija Tracy TDC, en el polvo lunar. Después pronunció un breve discurso: «Nos vamos como vinimos y, si Dios quiere, como volveremos, con paz y esperanza para toda la humanidad». Han pasado más de 50 años desde que aquellas letras se escribieran en tierra lunar. Aún no hemos vuelto, al menos no del todo.

El 16 de noviembre del pasado año, la NASA lanzó la primera fase de su ambicioso programa Artemis para volver a poner humanos en a la Luna: Artemis 1, una misión sin tripulación a bordo de una nueva nave espacial llamada Orion y propulsada por el Sistema de Lanzamiento Especial (SLS), el segundo cohete más potente de la historia tras Super Heavy, de SpaceX. Orión recorrió más de dos millones de kilómetros en unos 25 días, realizó un sobrevuelo por la superficie de la Luna y regresó a la Tierra el 11 de diciembre, exactamente el mismo día, 50 años después, que dos astronautas del Apolo 17, Cernan y Harrison Jack Schmitt, alunizaran en el valle Taurus-Littrow de la Luna.

Durante tres días de aquel diciembre de 1972, el comandante Cernan y el geólogo Schmitt, único científico que ha pisado la Luna, exploraron la zona, recorrieron 31 kilómetros en su rover lunar y recogieron más de 100 kg de rocas, una de las cuales, de 150 gramos, es de las más importantes que las misiones Apolo trajeron a la Tierra. Ambos permanecieron más tiempo y viajaron más lejos sobre la superficie lunar que las tripulaciones anteriores. De camino, a una distancia de unos 29.000 kilómetros de nuestro planeta, los astronautas tomaron una de las fotografías más reproducidas de la historia, la llamada “canica azul”, en la que, por primera vez, podía verse la Tierra entera, iluminada y suspendida en medio del espacio.

Para Cernan, la misión Apolo 17 fue la exploración lunar más significativa de la historia. “Éramos la prueba viviente de que Apolo había dado sus frutos. El mero hecho de estar allí era un triunfo de la ciencia a celebrar por los siglos, pero era más que un sueño personal hecho realidad, sentía que yo representaba a toda la humanidad. El programa Apolo tenía algo de eterno”, escribió en su libro El último hombre en la Luna. Fue la última misión Apolo.

La carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética terminó, al menos por un tiempo, cuando el Apolo 11 pegó al mundo al televisor con las imágenes de Neil Armstrong y Buzz Aldrin caminando como niños sobre la superficie lunar. Varios viajes tripulados después, el público pareció perder interés en mirar al espacio de siempre colgado en el cielo y las misiones Apolo 18, 19 y 20 fueron canceladas. Cuando el Apolo 17 inició su viaje de vuelta a casa, los astronautas dieron una rueda de prensa televisada que algunas cadenas ni siquiera retransmitieron. Fue un final amargo. Cernan, fallecido en 2017, dijo en 2002 al periódico Observer: «[Ser el último hombre que ha pisado la Luna] es un honor muy dudoso. Nos dice lo mucho que no hemos hecho, en lugar de lo mucho que hemos hecho».

Artemis es un proyecto internacional liderado por la NASA en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Cuenta con una participación muy significativa de empresas privadas, como SpaceX, de Elon Musk, y Blue Origin, del multimillonario Jeff Bezos, fundador de Amazon. SpaceX tiene sus propios planes para llegar a la Luna con la nave Starship, que ya ha recibido la autorización para su primer vuelo de prueba, impulsada por el cohete Super Heavy. Pero la NASA y SpaceX tienen una relación muy amistosa, simbiótica casi. En esta nueva carrera espacial, China es el principal competidor y ya no se trata solo de llegar, sino de quedarse. 

Hasta la Luna...

El lanzamiento de Artemis 1 tuvo todos los ingredientes para provocar un ataque al corazón a quien no esté acostumbrado al space business: son muchas las cosas que pueden salir mal. El primer intento, el 29 de agosto, se abortó en plena cuenta atrás al detectarse una fuga de hidrógeno, una grieta en el aislante térmico entre los tanques de oxígeno e hidrógeno líquidos y un extraño fallo en la refrigeración de uno de los cuatros motores del cohete Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS). El segundo intento, el 3 de septiembre, también se canceló, esta vez por una fuga en los aparatos para llenar el cohete de combustible. Entonces vinieron las sombras y los vientos de los huracanes Ian y Nicole que lo retrasaron hasta el 16 de noviembre. Y ya, por fin, desde el mítico Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral, y a pesar de que el llamado red team tuvo que actuar por otra fuga imprevista, Artemis 1 despegó hacia la Luna.

Orion es, para la NASA, la mejor nave espacial de la historia. En su construcción han trabajado más de 30.000 personas y tiene dos partes: el Módulo de Servicio Europeo (EMS), del que se ha hecho cargo la ESA, y la cápsula de la tripulación, con bandera estadounidense. El EMS, construido por Airbus, vendría a ser las piernas de Orion: proporciona aire, agua, electricidad, propulsión y control de temperatura a la cápsula de la tripulación, en la que se encuentra toda la parte electrónica y el software de control, el cerebro de Orion, y donde en el futuro viajarán los astronautas. Un español, el ingeniero de la NASA Carlos García Galán, ha sido el encargado de la integración de ambas partes.

La NASA también se ha encargado del poderoso SLS, un nuevo cohete basado en el anterior Saturno V, con un peso de 2.600 toneladas y una altura superior a un edifico de 17 plantas, por encima de la antorcha de la Estatua de la Libertad. SLS ha sido por unos meses el cohete más potente del mundo, hasta que SpaceX lanzó el 20 de abril de este año el primer vuelo de prueba de Starship, la nave con la que Elon Musk pretende llegar a la Luna y a Marte, y que recibió el impulso de Super Heavy, la bestia, el cohete más potente del mundo. Starship despegó, pero explotó a los pocos minutos de vuelo. Space business.

SLS sí funcionó. «El primer lanzamiento ha sido sencillamente espectacular. Aunque nuestra misión con Orion aún está en marcha y seguimos aprendiendo a lo largo del vuelo, todos los sistemas del cohete funcionaron según lo esperado”, declaró después del despegue Mike Sarafin, director de la misión Artemis. El objetivo de este primer vuelo era probar todo de esta nueva tecnología antes de que lleve tripulación. Y parece que ha salido bien.

Orion recorrió más de dos millones de kilómetros en 25 días y realizó un sobrevuelo en el que se quedó a 100 km de la superficie lunar. La Luna está a 384.000 km de la Tierra, pero Orion se adentró 432.192 kilómetros en el espacio profundo, batiendo el récord de mayor distancia recorrida desde la Tierra por una nave espacial diseñada para albergar tripulación, que ostentaba el Apolo 13. “Houston, tenemos un nuevo récord”, anunció la NASA. En el interior de Orion viajaron un maniquí con el nuevo traje de astronauta completo y varios sensores, y dos torsos idénticos, Helga y Zohar, para medir los efectos de la radiación del espacio sobre un chaleco especial. Orion regresó a la Tierra el 11 de diciembre con un amerizaje controlado en el océano Pacífico. Su escudo térmico también aguantó.

...y más allá

En enero, la NASA publicó un análisis muy detallado de los miles de datos que se tomaron en cada paso de Artemis 1, que confirmó los buenos datos iniciales, y ya ha dado luz verde para usar el SLS en misiones tripuladas. “Estamos aprendiendo todo lo que podemos de Artemis I para asegurarnos de que comprendemos plenamente todos los aspectos de nuestros sistemas e incorporamos esas lecciones aprendidas a la forma en que planificamos y volamos las misiones tripuladas”, explicó recientemente Jim Free, administrador asociado de la NASA, en una nota de prensa. “Volar con tripulación de forma segura es nuestra máxima prioridad para Artemis 2”.

Artemis 2 despegará el año que viene con cuatro astronautas a bordo, anunciados hace pocas semanas. Serán el comandante Reid Wiseman, el piloto Victor Glover, la especialista de misión Christina Hammock Koch, estadounidenses, y el también especialista de misión Jeremy Hansen, astronauta de la Agencia Espacial Canadiense. Hammock será la primera mujer y Glover el primer hombre negro que lleguen hasta la órbita lunar, aunque tendrán que conformarse con verla desde las ventanas de Orion porque no alunizarán. Ningún astronauta europeo volará en está ni en la siguiente misión Artemis, a pesar de que la mitad de Orion lleva su bandera. Según el acuerdo de cooperación que la NASA y la ESA firmaron en 2020, Europa recibirá tres oportunidades de vuelo para que astronautas europeos viajen a la futura estación espacial Gateway, pero eso no ocurrirá hasta después de Artemis 3.

Artemis 3 será la primera misión de alunizaje: alrededor de 2025, dos astronautas estadounidenses, una mujer y un hombre negro, volverán por fin a pasear por la superficie lunar en algún lugar de su Polo Sur, una zona inexplorada, de oscuros cráteres, de sombras perpetuas donde varias investigaciones han confirmado la presencia de agua en forma de hielo. Recientemente, la NASA identificó trece zonas posibles para el alunizaje, pero la nave Orion no será la que se pose sobre una de ellas. La agencia ha seleccionado una versión modificada de la nave Starship de SpaceX, el aterrizador Starship HLS, como módulo de alunizaje al que la tripulación se trasladará desde Orion. El plan es que los astronautas pasen seis días sobre la superficie lunar realizando experimentos y recolectando rocas, unos 100 kilos, que traerán de vuelta. 

A partir de ahí hay muchas dudas. Si el calendario previsto por la NASA se cumple, asunto bastante improbable cuando se lidia con el espacio, las siguientes fases, Artemis 4 y 5, tratarán de establecer una presencia semipermanente en la Luna con la base Artemis Base Camp. Esto implica construir infraestructuras permanentes, centrales de energía, hábitats para los astronautas, sistemas de soporte vital, módulos logísticos, vehículos de exploración, sistemas de comunicación, pistas de despegue y aterrizaje…

Además, Europa está construyendo buena parte de una estación espacial lunar, una especie de pequeña Estación Espacial Internacional (ISS) que orbitará alrededor la Luna, de nombre Gateway. La idea es que en el fututo los astronautas lleguen hasta Gateway en una nave Orion y después usarán un aterrizador, que funcionará como una especie de taxi entre Gateway y la base lunar.

¿Por qué volver?

La misión Artemis no solo tiene como objetivo la Luna, o poner una mujer en la Luna, sino que mira mucho más lejos: a Marte y a los planetas o a sus satélites que, se cree, podrían albergar vida. “La Luna conserva un montón de secretos importantísimos sobre nuestro pasado, es una especie de gigantesco fósil, y es muy importante desde distintas perspectivas: al carecer de atmósfera, podemos instalar telescopios que nos permitan observar mejor el universo y tener una continua vigilancia de los asteroides y cometas que potencialmente pueden chocar contra la Tierra. También es un laboratorio para saber cómo trabajar fuera de nuestro planeta, igual que tenemos bases en la Antártida, el Ártico o la Estación Espacial Internacional. Y eso va a dar pie a nuevos hallazgos, nuevos estudios de distintas disciplinas, como los experimentos que se hacen en la ISS en biología, geología, materiales, física, medicina …”, explica Jesús Martínez Frías, fundador del Grupo de Investigación de Meteoritos y Geociencias Planetarias del Instituto de Geociencias (IGEO) y responsable del Laboratorio de Geociencias de Lanzarote.

La forma en la que vayamos aprendiendo a habitar la Luna va a servir para desenvolvernos más allá. “Aunque no es un planeta con atmósfera y los problemas son distintos, Artemis es una especie de plataforma intermedia que conecta el pasado con el futuro: proporciona mucha información científica sobre nuestro pasado y nuestros orígenes, y al mismo tiempo, también es una plataforma de trabajo, una especie de laboratorio natural, para saber cómo funcionar cuando viajemos a Marte o incluso más lejos. Vamos a empezar a aprovechar la Luna como plataforma científica, tecnológica y de desarrollos de habitabilidad en el espacio”, añade el investigador. Un gigantesco, y carísimo, ensayo de habitabilidad.

Como en toda aventura del espacio, el presupuesto asciende constantemente. En 2020, la NASA anunció que se necesitarían 28.000 millones de dólares hasta Artemis 3. Pero esta cantidad no incluía la inversión ya realizada en el SLS y en la nave Orion, con lo cual, la cifra final será mucho mayor, cercana a los 100.000 millones de dólares. Pero la presencia sostenible en la Luna podría allanar el camino para futuras misiones a Marte y más allá. Como dijo un emocionado Bill Nelson, actual administrador de la NASA, en la rueda de prensa tras el lanzamiento de Artemis 1: “¿Por qué volvemos? Porque nuestra vocación es explorar los cielos y este es el siguiente paso. Fuimos a la Luna y estuvimos allí un corto período de tiempo. Después tuvimos el Skylab, el transbordador espacial, construimos la ISS… Y ahora volvemos a la Luna no sólo por ir, sino para aprender, para entender cómo vivir en la Luna con el fin de prepararnos para enviar a los humanos hasta Marte a finales de la década de 2030. La Luna está a sólo unos días de distancia. Marte está a meses y meses de distancia. Este es el próximo comienzo”