La carrera por el agua en la Luna

Un asunto de capital importancia tanto para las potencias, en la nueva carrera espacial (NCE), como para los científicos es saber que tan accesible está en el polo sur lunar el hielo de agua (en las zonas permanentemente sombreadas / permanently shadowed regions-PSR, donde los gases pueden congelarse y alcanzar su forma sólida), como un recurso de utilización in situ (ISRU), como se cree desde hace tiempo. Para los programas espaciales de la NASA (Artemis), Roscosmos, CNSA, ISRO, JAXA, ESA y KARI, encontrar hielo de agua explotable en la Luna tiene una alta prioridad en sus agendas, como parte del objetivo de establecer una presencia humana permanente y sostenible en la Luna.

Los datos derivados de las diversas misiones realizadas en los últimos años por las diferentes agencias espaciales aportan pruebas sólidas sobre la existencia de agua en la Luna lo que da lugar a amplios desafíos técnicos por sortear, para que eventualmente los exploradores o colonizadores que establezcan los primeros asentamientos humanos en la Luna puedan hacer uso de esta. Si bien se espera encontrar hielo en grandes cráteres antiguos en las PSR, hasta ahora aún no han alunizado misiones ahí debido a la complejidad que representa la baja temperatura extrema y la oscuridad. De acuerdo con datos proporcionados en 2022 por el Orbitador Lunar Pathfinder / Korean Pathfinder Lunar Orbiter or (KPLO o Danuri), del Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea (KARI), las posibilidades de que exista hielo abundante son reducidas; a pesar de ello, está previsto que la misión KPLO continúe su observación lunar hasta diciembre de 2025, mediante la ShadowCam, instrumento financiado por la NASA y construido en la Universidad Estatal de Arizona, para recopilar imágenes de alta resolución en las PSR de la luna, desde la órbita lunar a fin de determinar la distribución y accesibilidad del hielo de agua. Aun existiendo cuantiosas reservas de agua, se prevé complicado acceder a estas en el interior de las PSR.

El siguiente intento por investigar estas reservas tendrá lugar hacia finales de este 2024, a través de la empresa Intuitive Machines, programada para volar y alunizar un módulo -en misión de aproximadamente 10 días- en el polo sur lunar como parte de la iniciativa de Servicios de Carga Lunar Comercial / Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA. Esta región -Shackleton Ridge- recibe suficiente luz solar para llevar a cabo la misión. Si el alunizaje del módulo robótico es exitoso, desplegará un Micro Nova Hopper, un dron financiado por la NASA, que permitirá la primera medición de hidrógeno en la superficie lunar, un indicador clave de la presencia de agua en la Luna. En su apuesta por los servicios comerciales, la NASA ha puesto énfasis en la competencia por los servicios de transporte de carga, tripulación, servicios de alunizaje tripulado, Rovers, servicios de vehículos terrestres lunares / Lunar TerrainVehicle (LTV) y trajes espaciales.

El pasado 3 de abril, la NASA anunció la selección de los equipos liderados por Intuitive Machines, Lunar Outpost y Venturi Astrolab a las que asignó contratos LTV, para desarrollar conceptos de vehículos lunares como servicio para los aterrizajes lunares y las actividades científicas de Artemis. De acuerdo con fuentes de la NASA, el contrato general LTV Services asciende a 4,600 millones de dólares durante 15 años y cubre el diseño y desarrollo de vehículos exploradores que serían utilizados por los astronautas en las misiones Artemis, iniciando con Artemis 5 a finales de esta década. Los vehículos exploradores serían proporcionados por las empresas a la NASA como un servicio, de la misma manera que la agencia está adquiriendo trajes espaciales y módulos de aterrizaje lunar.

Aunque el objetivo principal del programa LTV será transportar astronautas a través de la superficie lunar, la NASA espera además tele operar el híbrido del Rover lunar estilo Apolo, lo que le permitirá realizar investigaciones científicas cuando los astronautas no estén presentes (es decir, una plataforma científica móvil no tripulada).

Intuitive Machines lidera el equipo Moon RACER (Reutilizable Autonomous Crewed Exploration Rover), que incluye a AVL y Michelin de la industria automotriz y a Boeing y Northrop Grumman del sector defensa. El módulo de alunizaje se prevé sea un módulo Nova-D que Intuitive Machines está construyendo, una versión más grande del módulo Nova-C que alunizó en febrero pasado. Lunar Outpost, startup que trabaja en cuatro pequeños robots exploradores, lidera el equipo Lunar Dawn con Lockheed Martin, MDA Space, General Motors y Goodyear, donde Lockheed y MDA Space aportarán su experiencia en diseño de naves espaciales y robótica, mientras que GM ofrecerá baterías y tecnologías automotrices relacionadas y Goodyear proporcionará los neumáticos. Venturi Astrolab trabaja con AxiomSpace y Odyssey Space Research en su adjudicación LTV, para su Rover FLEX, versión robótica que planea enviar a la Luna en una misión Starship de SpaceX a finales de 2026. Los ejecutivos de las tres empresas no ofrecen mayores detalles técnicos sobre los desarrollos de sus exploradores, debido a que aún están perfeccionando sus diseños.

El pasado 17 de julio, la NASA anunció la cancelación del desarrollo de la misión VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), de exploración lunar robótica para buscar hielo en el polo sur de la luna. El Rover, cancelado por retrasos en el desarrollo y sobrecostos, estaba previsto enviarlo a la región del polo sur lunar en el módulo de alunizaje comercial Griffin de Astrobotic Technology (también con retrasos, que estaría listo no antes de septiembre de 2025), con el propósito de explorar terrenos que incluyen regiones PSR para comprender mejor la extensión y la forma del hielo de agua allí. Este 2024 ha sido un año difícil para Astrobotic, luego del lanzamiento -en enero- de su primer módulo de alunizaje Peregrine, que sufrió una fuga de combustible después del lanzamiento que le impidió el alunizaje con nuestra Misión Colmena a bordo; por lo que la cancelación de VIPER es un duro golpe para la empresa.

En la reunión informativa en la que se anunció la cancelación, los funcionarios de la NASA destacaron un incremento en más del 30% en los costos de VIPER, lo que derivó en su terminación. En 2021 VIPER fue confirmada por la NASA con un costo aproximado de $433.5 millones, mientras que la última actualización alcanzó los $609.6 millones, con un lanzamiento previsto en septiembre de 2025. Desde esta perspectiva, continuar con VIPER habría significado la interrupción y/o cancelación de varias misiones de la línea de CLPS, por lo que se decidió cancelarla; lo que representa un ahorro a la NASA de alrededor de 84 millones de dólares o más.

A raíz de esta decisión, parte importante de la ciencia de VIPER será realizada por otras misiones, como las sondas orbitales y de alunizaje. En cuanto a la movilidad que VIPER habría proporcionado, se prevé tenerla disponible hacia finales de esta década mediante el LTV de la NASA, Rover tele operado para misiones tripuladas de Artemis. La NASA recibirá, a partir del 1° de agosto, propuestas de empresas estadounidenses y socios internacionales para volar el VIPER por su cuenta sin costo para el gobierno, que planeaba desmontarlo para reutilizar sus instrumentos y otros componentes en otras misiones.

En este escenario, apenas unos días después de la cancelación del VIPER por la NASA, China con su programa Estación Internacional de Investigación Lunar / International Lunar Research Station (ILRS) en el polo sur lunar, apresura esfuerzos por atraer socios mediante cooperación internacional, incluidos los países del sur global, los países BRICS emergentes, así como los países occidentales, que se han hecho a un lado a raíz de la invasión a Ucrania. La ILRS china prevé una construcción básica en 2035 y una estación ampliada para 2045. Hasta el momento China cuenta con la adhesión de más de 10 países (Rusia, Venezuela, Bielorrusia, Pakistán, Azerbaiyán, Sudáfrica, Egipto, Nicaragua, Tailandia, Serbia y Kazajstán. Aparentemente, Turquía ha solicitado unirse, Bahréin, signatario de Artemis, también firmó un acuerdo con China, Perú, también signatario de Artemis, participará en ILRS a través de la Organización de Cooperación Espacial Asia-Pacífico-APSCO), cerca de 30 instituciones de investigación internacionales y espera trabajar con al menos 50 países, invitar a 500 instituciones de investigación científica extranjeras y a unos 5000 investigadores extranjeros para construir conjuntamente la ILRS. En 2023 China bosquejó el objetivo de establecer la Organización Internacional de Cooperación para la Estación de Investigación Lunar (ILRSCO) a finales de ese año. La ILRSCO busca coordinar y gestionar la construcción de la base lunar ILRS, aunque su creación aún no ha sido anunciada oficialmente.

China -que planea enviar astronautas a la Luna antes de 2030- prepara -con diversos socios internacionales- las misiones Chang'e-7 (albergará un total de 18 cargas útiles. La sonda constará de un orbitador, un módulo de aterrizaje, un explorador y una sonda voladora en miniatura) y Chang'e-8 (su lanzamiento está previsto no antes de 2028), cuyo objetivo es mapear y explorar los recursos en el polo sur lunar, así como probar tecnologías ISRU. Chang'e-7 incluye una pequeña nave espacial que explorará las regiones PSR para investigar la existencia de hielo de agua en estas; que era el objetivo principal de VIPER. La ILRS cuenta con cinco misiones que incluyen infraestructuras de energía y comunicaciones, entre otras.

Estos son hasta el momento los avances alcanzados, esencialmente por Estados Unidos y China, punteros en la carrera por el agua en la Luna. Sin duda, el agua lunar es un recurso estratégico que transformará la exploración espacial. Su potencial para el soporte de vida (aire respirable y consumo), la producción de combustible para cohetes y la protección contra la radiación (mediante la construcción de hábitats lunares), hace que sea un objetivo geoestratégico y geopolítico para las potencias espaciales. A medida que avanzamos en la nueva carrera espacial y el NewSpace, la Luna se perfila como la plataforma hacia Marte y más allá en la exploración espacial y en la conversión de la especie humana en una civilización multiplanetaria o interestelar.

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