Cada vez está más cerca el día en que un ser humano ponga su pie en Marte. En su afán por conquistar el planeta rojo, la NASA ha enviado orbitadores y rovers instrumentados para aumentar su conocimiento sobre el planeta y facilitar el camino a los futuros exploradores humanos. La información que nos han proporcionado estas naves nos permite conocer con mayor precisión las características del Marte para asegurar el éxito de una misión de exploración humana en los próximos años. Siguiendo este interés, la NASA ha creado la nave espacial Orión, una versión mejorada de la nave Apollo que llevó a los seres humanos a la Luna en el siglo pasado, pero con las ventajas que nos proporciona la tecnología actual. Orión es una realidad que nos acerca cada vez más a una misión tripulada a Marte.

Orión MPCV

Llamada oficialmente Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle ó Vehículo de Tripulación Multipropósito), Orión está concebida para transportar hasta seis astronautas a la Estación Espacial Internacional y hasta cuatro en viajes más largos, como por ejemplo la Luna. La nave es una maravilla de ingeniería que proporciona todos los sistemas de soporte de vida para viajes de larga duración y proteger tanto a la tripulación como al resto del equipo contra las radiaciones del espacio.

Orión consta de varios subsistemas: un módulo de tripulación, un módulo de servicio, un adaptador de acoplamiento al lanzador y un sistema de expulsión de emergencia para seguridad de la tripulación. El módulo de tripulación albergará a los seres humanos que realizarán las misiones tripuladas y contiene un panel de control para realizar las funciones de mando. El módulo de servicio proporcionará, entre otras cosas, los sistemas propulsión para hacer maniobras, así como los sistemas de soporte de vida de los astronautas. Entre estos últimos está, el almacenamiento de agua, la generación de energía y el control térmico que aseguren la supervivencia de la tripulación durante viajes largos. El módulo de acoplamiento sirve para conectar al Orión a la estructura del cohete lanzador, y, el sistema de expulsión de emergencia servirá para retirar rápidamente al Orión del cohete lanzador en caso de que exista una anomalía durante el lanzamiento que ponga en peligro la vida de la tripulación. La Figura 1 muestra la disposición de sus componentes principales y la Figura 2 muestra en detalle el módulo de la tripulación.

Fig 1. Disposición de los componentes de la nave Orión.

Fig. 2. Módulo de tripulación del Orión.

Al igual que en el caso del Apollo, antes de que se dé el visto bueno para llevar humanos a Marte, la nave Orión debe pasar por muchas pruebas para validar su confiabilidad y asegurar el éxito de la misión. En un primer paso, Orión ya realizó un vuelo no tripulado alrededor de la Tierra para probar algunos de sus sistemas críticos para la seguridad de la tripulación y proporcionar datos cruciales para mejorar su diseño.

Este primer vuelo, denominado Exploration Flight Test 1 o EFT-1, se realizó el 5 de diciembre de 2014 y duró cuatro horas y media. El Orión fue impulsado por un cohete Delta IV Heavy que despegó del Cabo Kennedy. La misión consistió en orbitar dos veces la Tierra y subir a una altura de 5,800 km en la segunda órbita,15 veces más lejos que la Estación Espacial Internacional. La nave regresó a la Tierra a una velocidad de 32,000 kilómetros por hora, lo que generó temperaturas cercanas a los 2,200 grados Celsius en su escudo térmico al ingresar a la atmósfera. Este vuelo de prueba también validó sistemas cruciales como los paracaídas de la nave, que lograron su amarizaje satisfactorio en el océano Pacífico cerca de California, donde fue recogida por un barco de recuperación.

Fig. 3. Trayectoria del Orión durante la EFT-1

Exploration Mission 1

Ahora la NASA está preparando un segundo vuelo de prueba de la nave Orión. La misión, denominada Exploration Mission 1 ó EM1, hará que Orión viaje a la Luna sin tripulación y regrese a la Tierra en aproximadamente 26 días. Este viaje incluye cuatro días de trayecto de la Tierra a la Luna, una semana en una órbita elíptica alrededor de la Luna y luego otros cuatro días de regreso. El lanzamiento se llevará a cabo desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida en diciembre de 2019 y será también la primera misión del Space Launch System, SLS, el lanzador más grande que jamás NASA haya construido y que actualmente está en proceso de desarrollo. Para la misión EM1, la nave Orión contará con un módulo de servicio suministrado por la Agencia Espacial Europea, ESA.

Este vuelo sin tripulación servirá para probar muchos de los sistemas del Orión, entre los que están su sistema de navegación, su protección contra radiaciones y su sistema de comunicaciones, entre otros. Durante su órbita alrededor de la Luna, Orión quedará incomunicada de la Tierra cuando pase por el lado oculto y eso permitirá probar su autonomía.

La Figura 4 es un diagrama esquemático de parte de la trayectoria de la nave Orión planeada para la misión EM1. Orión utilizará la gravedad de la Luna y activará su sistema de propulsión para corregir su trayectoria y eventualmente regresar a la Tierra. Durante su órbita lunar, Orión se acercará a unos 100 kilómetros de la Luna y se alejará a unos 70,000 kilómetros de su superficie, lo que la llevará más lejos que cualquier otra nave destinada para transportar tripulación humana.

Fig. 4. Diagrama esquemático de la trayectoria parcial de la nave Orión durante la misión EM1.

El siguiente video muestra una animación completa de la misión EM1:

Durante EM1, Orión también lanzara 13 CubeSats que llevarán a cabo misiones de exploración en el espacio profundo. En el siguiente video presenta una animación de esta fase de la misión:

Es solo el primer paso

EM1 representa un primer paso de muchos que dará Orión para lograr la meta de llevar seres humanos a Marte a mediados de la década de los 2030´s. Entre los siguientes pasos está el realizar una misión tripulada a un asteroide, capturar un fragmento de roca usando un brazo robótico y regresar a la Tierra. Esta misión está programada para la década de los 2020´s y representará un hito muy importante en nuestro esfuerzo por llevar humanos al planeta rojo.

Con el desarrollo de Orión, la NASA ha trazado ya su trayectoria hacia Marte y cada vez está más cerca el día en que seres humanos pisen su superficie. Muchos retos y sorpresas están por venir, pero lo que es seguro es que seguiremos asombrándonos en nuestra ruta Hacia el Espacio.