Esta misión forma parte del Commercial Lunar Payload Services (CLPS), un programa orquestado e impulsado por la NASA que contrata a compañías privadas para el envío de materiales científicos y tecnológicos a la Luna. El objetivo es crear una especie de puente espacial para proporcionar apoyo Artemis —que hace unas semanas ha revisado el calendario de lanzamientos— y a los astronautas que en un futuro colonizarán el satélite.

Los lanzamientos al calor del programa CLPS son de vital importancia para los planes de colonización de la NASA en la Luna. Con ellos se demuestra la capacidad de Estados Unidos de apoyarse en compañías privadas para mandar todo tipo de materiales al satélite. En estas primeras misiones se han centrado en instrumentación, pero en un futuro pueden ser víveres o herramientas para los astronautas lunares pertenecientes a Artemis.

En el corazón de la IM-1 se encuentra el módulo de aterrizaje lunar Nova-C, diseñado y construido por la estadounidense Intuitive Machines. Este lander "está equipado con la tecnología más avanzada, incluyendo un sistema de propulsión alimentado por un mezcla de oxígeno y metano líquidos respetuosa con el medioambiente", según recoge la propia compañía.

El éxito "sentará las bases para una floreciente economía lunar, abriendo nuevas posibilidades para la investigación, el comercio y la exploración", explican. "Al mejorar nuestras capacidades para operar en la superficie lunar, la misión prepara el escenario para esfuerzos más ambiciosos, incluido el establecimiento de bases lunares y la exploración de recursos".

La Nova-C tiene 4,3 metros de altura por un diámetro total de 1,6 metros y un peso de 675 kilogramos. La capacidad de carga asciende a 130 kilogramos y, si se incluyen los propelentes, alcanza los 1.900 kilogramos en el momento del despegue. Emplea paneles solares para alimentar su batería y la vida útil estimada es de un sólo día lunar, equivalente a 14 días terrestres.

El motor, con el que puede alcanzar una velocidad de 11 km por segundo, se ha construido mediante impresión 3D y se alimenta de dos tanques situados en el núcleo del lander. La actitud de la nave se controla mediante un sistema de pequeños propulsores integrados en la parte alta de la nave y que emplean helio a alta presión.

El delicado viaje

Una vez la cuenta atrás llegue a su fin y el cohete junto con el lander Nova-C despeguen desde Cabo Cañaveral, la misión enfrentará un trayecto de 8 días rumbo a la Luna. Poco después del lanzamiento, un resorte empujará suavemente el módulo de aterrizaje lejos de la segunda etapa del Falcon 9 para emprender su viaje en solitario.

Como ya es un estándar en este tipo de trayectos espaciales, todo el sistema de navegación está programado para su funcionamiento en modo autónomo. Una vez controlado el giro del lander tras ejecutar el desacople, las cámaras rastreadoras de estrellas analizarán las imágenes el firmamento obtenidas.

"El software a bordo toma las mediciones del rastreador de estrellas y las procesa a través de un algoritmo conocido como filtro de Kalman", indican desde Intuitive Machines. Esta información resulta clave en los primeros minutos de vuelo en solitario, ya que proporciona la orientación necesaria para que el sistema de navegación sepa hacia dónde debe dirigirse.

Primer plano del lander Nova-C Intuitive Machines

Durante el viaje, el control de tierra situado en Houston (Texas) será el encargado de supervisar cada una de las maniobras y elementos clave como las extremas condiciones térmicas a las que estará sometido. Según explican, realizarán pequeñas correcciones hasta que el Nova-C intercepte la órbita lunar baja, situada a unos 100 km de altura respecto a la superficie.

A partir de este momento, comienza uno de los procesos más importantes de todo el trayecto. El equipo encargado de la misión IM-1 iniciará una cadencia de verificaciones con el fin de analizar el estado del módulo y sus sistemas de a bordo para preparar el aterrizaje.

Esto incluye, según indican, la calibración de las cámaras ópticas de navegación para las condiciones lumínicas de la Luna. Este tipo de cámaras son cruciales para que la nave pose sus patas en la zona indicada, así como la ejecución correcta de la aproximación al satélite.

Tras completar la inserción en la órbita de descenso, el lander se establecerá a 10 kilómetros de altura cerca ya del sitio de aterrizaje. A partir de ahora el papel de los técnicos del centro de control en Texas es de mero espectador y analizador de la telemetría.

Todos estos datos sobre el estado de la nave se interceptarán gracias a la red de antenas de espacio profundo de la NASA, que tiene una de sus tres instalaciones mundiales en Robledo de Chavela (Madrid). El sistema de navegación vuelve entonces a tomar el control absoluto para ir reduciendo altura y velocidad e ir ejecutando la maniobra de aproximación final y alunizaje.

Representación del Nova-C en la superficie de la Luna Intuitive Machines

La información obtenida por las cámaras y los láseres del Nova-C alimentarán a los algoritmos de manejo y navegación que "brindan orientación y control" en las últimas fases del vuelo. "Los sensores son como los ojos humanos que recopilan datos de posición, velocidad y orientación", indican.

Estos algoritmos desarrollados por la compañía "hacen el papel de cerebro" al determinar dónde y cómo debe desplazarse la nave para conseguir aterrizar en el lugar indicado. Para ello ejecuta las órdenes de encendido del motor y del uso de los propulsores de actitud, reajustando la trayectoria.

La nave está diseñada para aterrizar a una velocidad de un metro por segundo. "Los controladores de vuelo [de la compañía] esperan un retraso de unos 15 segundos antes de confirmar el aterrizaje suave en la superficie de la Luna".

Instrumentos a bordo

La NASA, como impulsora de esta misión, se ha asegurado un total de 5 cargas de pago que van a bordo del Nova-C. Todos ellos están enfocados en diversos campos científicos y tecnológicos y serán claves para allanar el camino a las futuras misiones, ya sean tripuladas o no.

Dado que la Luna no tiene un campo magnético global que la proteja, las partículas cargadas —provenientes del viento solar, rayos cósmicos y erupciones solares— pueden llegar a la superficie y crear un "entorno de plasma en la superficie". Esta delgada película se eleva hasta 2 metros respecto al regolito y será el campo de estudio del instrumento ROLSES.

Vuelo de Nova-C en la misión IM-1 Intuitive Machines

ROLSES "también detectará explosiones de radio solares, emisiones de radio de Júpiter, polvo que impacta en la superficie de la Luna y que tan ruidosa son las emisiones naturales de radio de la Tierra", indican desde la NASA. "Estas mediciones ayudarán a futuras misiones de exploración al demostrar el entorno de plasma que los astronautas y otros sistemas de exploración encontrarán".

El LN-1 es otra de las grandes apuestas de la Agencia Espacial estadounidense para los próximos años que pasa por la creación de una especie de sistema de geoposicionamiento lunar, al más puro estilo del GPS terrícola. Si bien el LN-1 es una primera aproximación, el objetivo de la NASA es la creación de una red de balizas en la superficie de la Luna que sirvan como faros para las próximas misiones.

Las otras cargas de pago son: el NDL —un sistema láser que proporciona datos velocidad y altitud de forma muy precisa durante el aterrizaje—, el SCALPSS —que capturará los efectos de la columna del polvo del motor del lander en la superficie lunar— y el RFMG —un sistema que utilizará ondas de radio y antenas para medir la cantidad exacta de propelente disponible—.

Además de la NASA, Instuitive Machines también ha puesto a disposición de otras compañías privadas parte del espacio dentro del lander Nova-C. La marca textil Columbia ha integrado un nuevo material que protege de las temperaturas extremas al módulo.

Representación del módulo lunar Nova-C aterrizando en la Luna Intuitive Machines

Se une en la misión la EagleCam, una cámara que será la responsable de capturar por primera vez en la historia imágenes en tercera persona de una nave espacial aterrizando en la Luna. También habrá hueco para 125 esculturas en miniatura asociadas cada una de ellas a un NFT, una cámara concebida para recoger imágenes de la Vía Láctea y el primer data center lunar.

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