El último diseño del módulo lunar HLS de SpaceX

Estados Unidos quiere volver a poner seres humanos en la superficie de la Luna dentro de pocos años gracias al programa Artemisa. Las dos primeras misiones de alunizaje Artemisa III y Artemisa IV usarán el módulo lunar HLS (Human Landing System) de SpaceX —Artemisa IV empleará la denominada ‘Opción B’ del HLS—, una versión de la Starship sin escudo térmico ni superficies aerodinámicas apodada popularmente como Moonship. Coincidiendo con el sexto vuelo de la Starship (IFT-6) la empresa de Elon Musk publicó una serie de imágenes del HLS que nos muestran el estado más reciente de esta nave espacial, clave para el futuro del programa espacial estadounidense.

Los tiempos no son casuales porque en los últimos meses se ha hablado mucho de los retrasos del programa Artemisa. Desde que en abril de 2021 la NASA eligiese a SpaceX para construir el HLS, el destino de los programas Artemisa y Starship quedaron unidos. La jugada, como hemos comentado en varias ocasiones, era genial porque la Starship dejó de golpe de ser presentada como una competidora directa del programa SLS/Orión de la NASA. Lo malo es que pasaría si uno de los dos proyectos sufría problemas. En este sentido, la NASA se cubrió las espaldas con la elección de otro módulo lunar, el Blue Moon Mark II liderado por Blue Origin, que volará en la próxima década a partir de Artemisa V y servirá al mismo tiempo como alternativa de emergencia si la Starship no sale adelante. Esta decisión tuvo su razón de ser a raíz del aparente éxito de Artemisa I, una misión no tripulada que le pasó a SpaceX la pelota con el título de eslabón más débil del programa. No en vano, los múltiples lanzamientos de Starship requeridos —más de diez— para trasvasar combustible a un depósito orbital que, a su vez, debe acoplarse con el HLS antes de partir a la Luna, son todo un desafío técnico de proporciones monumentales que han provocado bastante escepticismo ante los plazos de entrada en servicio del sistema entre expertos de la NASA.

Pero ahora, tras los éxitos de las dos últimas misiones del sistema Starship, las tornas han cambiado y la parte del SLS/Orión vuelve a ser percibida como el punto débil del programa por culpa de sus enormes sobrecostes, retrasos y la polémica del escudo térmico de Artemisa II (aunque el montaje del SLS de esta misión acaba de comenzar, existen dudas sobre si viajará alrededor de la Luna o si estará tripulada). Hasta tal punto, que los rumores sobre una posible cancelación del sistema SLS/Orión a partir de enero por parte de la segunda administración Trump resuenan con fuerza (una vez más). No obstante, personalmente creo que todavía es pronto para dar por muerto al programa SLS/Orión. Primero, porque tiene importantísimos apoyos entre el partido Republicano y, segundo, porque estaríamos hablando de una cancelación total, tanto del SLS, como de la Orión. En la anterior administración Trump se estudió lanzar la nave Orión con el Falcon Heavy para el programa Artemisa y los resultados fueron desalentadores. Pero, aunque se lanzase con una Starship, el asunto es que últimamente la fuente de problemas ha sido la nave Orión, no el lanzador SLS, por lo que una cancelación del polémico cohete no solventaría estos inconvenientes.

Cancelar la Orión es complejo porque por ahora es el único vehículo capaz de llevar astronautas a la Luna y traerlos de una pieza. Certificar la Moonship para vuelos tripulados no es nada sencillo, pues significaría rediseñar el vehículo. Aunque se puede mandar la tripulación por separado en una Crew Dragon a la ida, sigue siendo necesario equipar la nave con un escudo térmico para regresar desde la Luna (o bien concebir una nave nueva que juegue el papel de la Orión). Y la diferencia entre un escudo térmico diseñado para regresar desde la órbita baja a otro para velocidades próximas a la de escape es notable, como la propia nave Orión ha dejado de manifiesto. En cualquier caso, se trata de una decisión política, no de ingeniería. Si la administración Trump lo ordena, la Orión podría ser sustituida por otro vehículo de SpaceX o por la propia Starship. Desde el punto de vista técnico no hay nada que lo impida. Otra cosa, naturalmente, son los retrasos o repercusiones que esta decisión conllevaría.

Pero volvamos a las representaciones del HLS recientemente publicadas. Las imágenes han causado bastante revuelo porque desde 2022 no veíamos una representación oficial del módulo lunar tripulado de SpaceX (en 2023 se publicaron nuevas imágenes del HLS a través de la cuenta de X de David Willis, pero sigue sin estar del todo claro hasta qué punto se basaban en datos reales o no). El diseño actual mantiene los cinco paneles solares desplegables que ya sabíamos que existían y que se apreciaban claramente en el render no oficial de 2023, aunque en las nuevas imágenes no se ven al estar escondidos en sus contenedores. Recordemos que en las variantes iniciales del HLS de 2020 y 2021 los paneles solares cubrían la superficie superior de la Moonship, de forma parecida al maletero de la Dragon. Otro cambio tiene que ver con los propulsores de aterrizaje, situados entre la cabina superior presurizada y los tanques de propergoles. La versión de 2020 usaba seis grandes propulsores, que serían sustituidos al año siguiente por un anillo de 24 motores mucho más pequeños. Ahora este anillo de propulsores ha sido sustituido por 18 motores agrupados en seis conjuntos de tres. Cada conjunto de propulsores se divide en una tobera central que apunta hacia abajo y dos laterales orientadas ligeramente a los lados, lo que aumenta la capacidad de control del vehículo durante el descenso y aterrizaje.

Estos propulsores son necesarios porque el HLS no puede alunizar usando los Raptor, ya que levantaría demasiadas rocas y regolito, poniendo en peligro la nave y dificultando la visión de los sistemas automáticos de navegación. No obstante, los Raptor sí se usarán para los encendidos orbitales, incluyendo la ignición de frenado desde la órbita lunar (según las ilustraciones, se usarán dos de los Raptor centrales para este cometido, aunque estén optimizados para el nivel del mar y no el vacío por su capacidad para controlar la dirección de las toberas). Otros cambios visibles son el tren de aterrizaje, que ahora es más robusto y simple —y desplegable, similar a la imagen de 2023—, los focos para iluminar la nave y la superficie y la cubierta que cubre el sistema de acoplamiento andrógino frontal, así como el número de ventanas de la sección presurizada, que aumenta hasta un número de diez, desde las cuatro originales.

Además del HLS, SpaceX publicó una imagen en la que se ve un depósito orbital (depot) acoplado con una Starship de carga de propelentes (tanker). El depósito se muestra con un diseño que recuerda a un HLS simplificado, con un inmaculado blanco —debido a la pintura y material MMOD de este color—, como es lógico si uno quiere almacenar en órbita oxígeno y metano líquidos a bajas temperaturas durante días o semanas. La excepción es la base de color oscuro, donde se encuentran los Raptor. También se aprecian las puertas para los paneles solares. Por su parte, la Starship tanker se presenta en un color oscuro, no solo por la parte del escudo térmico, sino la superior. Los detalles del sistema de acoplamiento lateral, a base de brazos telescópicos, no quedan muy claros del todo.

Otra imagen muy sugerente nos presenta dos Moonship futuras en lo que parece ser una versión de la Moon Base Alpha que SpaceX quiere construir en la Luna (la base oficial del programa Artemisa solo contará, por ahora, con un gran módulo presurizado). Esta base de SpaceX también estará situada en el polo sur lunar, como nos indica la posición de la Tierra en el horizonte. Estos vehículos parecen ser la versión del HLS que usará SpaceX para sus propias misiones comerciales. Aunque en el lateral una de las naves pone ‘SN-042-A’, según la retransmisión del lanzamiento de la IFT-6 esta versión se denominará Starship Enterprise Edition. El cambio exterior más llamativo con respecto al HLS es que incorpora cinco filas superiores de ventanas —además de las que lleva el HLS—, cada una con sus diez ventanas. La fila superior del cono frontal es un ventanal de gran tamaño, mientras que las otras cuatro filas (40 ventanas en total) serán probablemente, teniendo en cuenta la escasa separación vertical, las correspondientes a los camarotes o cubículos de la tripulación y otras estancias.

Esto quiere decir que la Starship Enterprise Edition será capaz de llevar una tripulación mucho más numerosa que los dos astronautas que transportará el HLS de Artemisa. Pero, y aquí está lo interesante, esta variante tampoco tiene escudo térmico.  Es decir, seguirá dependiendo de otra nave tripulada para llevar la tripulación desde la superficie terrestre, como podría ser una Starship lunar con escudo térmico que vaya a la órbita lunar y regrese, de forma parecida a la misión Dear Moon. SpaceX no ha hecho referencia en ningún momento a una variante así, algo lógico, pues su introducción sí que convertiría en redundante al sistema SLS/Orión. Naturalmente, también es posible modificar esta Starship Enterprise hasta dotarla de un escudo térmico y superficies aerodinámicas para permitir que regrese a la Tierra, pero eso implicaría rediseñar el vehículo. La ventaja de emplear una Starship de transferencia y otra de alunizaje es que no habría que modificar los diseños (el HLS ya incorpora un sistema de acoplamiento andrógino en el morro para unirse a la Orión o a la estación Gateway, mientras que el sistema de acoplamiento de la Starship de transferencia podría ser lateral). Sea como sea, si SpaceX planea lanzar Starship tripuladas a la Luna al margen de la NASA se abre la posibilidad de que otros países, o incluso particulares, puedan enviar sus astronautas a la Luna sin necesidad de negociar directamente con la NASA, como ya han hecho numerosos estados con la empresa Axiom, encargada de comercializar misiones tripuladas a bordo de la Crew Dragon. Por otro lado, SpaceX todavía no ha revelado cómo será el interior del HLS, aunque, como ya vimos en una entrada anterior, últimamente ha aportado suficientes detalles para que los aficionados reconstruyan la zona presurizada del módulo lunar. Parece que el HLS destacará por su enorme espacio presurizado, tan espacioso que hará parecer pequeño a la estación Skylab.

Poco después del despegue de la IFT-6, el 19 de noviembre, la NASA anunció que pronto otorgará contratos a SpaceX y Blue Origin para enviar carga a la Luna usando sus módulos lunares. En 2023 la agencia espacial pidió a las dos empresas que desarrollasen una versión de carga de sus módulos lunares. SpaceX usará su módulo lunar de carga para colocar en la superficie el gran rover presurizado japonés a partir de 2032, mientras que Blue Origin hará lo propio con el módulo principal de la base lunar de Artemisa a partir de 2033. Aunque todavía queda mucho hasta entonces, esta última elección dará bastante que hablar teniendo en cuenta que el HLS tendrá un volumen interno mucho mayor que este módulo. El caso es que dentro de unos años —¿2027, 2028?— podremos contemplar el alunizaje de este enorme módulo lunar de más de 50 metros de longitud y 9 metros de diámetro en el polo sur de nuestro satélite. Todo un espectáculo. Tiempos interesantes se avecinan.

Referencias: