La NASA pide el fin de la linterna lunar después de algunos éxitos tecnológicos

Esta ilustración muestra la linterna lunar de la NASA, con sus cuatro paneles solares desplegados, poco después del lanzamiento en diciembre. Poco después, el CubeSat del tamaño de un maletín experimentó problemas con el propulsor que provocaron meses de esfuerzos de resolución de problemas por parte del equipo de operaciones de la misión.

Si bien el CubeSat no pudo llegar al Polo Sur lunar para ayudar a buscar hielo, cumplió varios objetivos tecnológicos que potenciarán futuras misiones en beneficio de la humanidad.

La linterna lunar de la NASA se lanzó el 11 de diciembre de 2022 para demostrar varias tecnologías nuevas, con el objetivo final de buscar hielo superficial en los cráteres permanentemente sombreados del Polo Sur de la Luna. Desde entonces, el sistema de propulsión miniaturizado del satélite del tamaño de un maletín, el primero de su tipo jamás volado, demostró ser incapaz de generar suficiente empuje para entrar en órbita lunar, a pesar de los meses de esfuerzo del equipo de operaciones. Debido a que el CubeSat no puede completar las maniobras para permanecer en el sistema Tierra-Luna, la NASA ha puesto fin a la misión.

La NASA se basa en demostraciones de tecnología para llenar vacíos de conocimiento específicos y probar nuevas tecnologías. Usado por primera vez más allá de la órbita de la Tierra, el sistema de propulsión y el combustible verde de Lunar Flashlight fueron tales demostraciones. Aunque el sistema de propulsión no pudo producir el empuje deseado, probablemente debido a la acumulación de desechos en las líneas de combustible del propulsor, los componentes del sistema de propulsión recientemente desarrollados superaron las expectativas de rendimiento.

También superaron las expectativas la computadora de vuelo Sphinx nunca antes volada de Lunar Flashlight, una computadora de bajo consumo desarrollada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California para resistir la radiación del espacio profundo, y la radio Iris mejorada de la nave espacial. Con una nueva capacidad de navegación de precisión, la radio puede ser utilizada por futuras naves espaciales pequeñas para encontrarse y aterrizar en cuerpos del sistema solar.

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"Las demostraciones de tecnología son, por su naturaleza, de mayor riesgo y alta recompensa, y son esenciales para que la NASA pruebe y aprenda", dijo Christopher Baker, ejecutivo del programa de Tecnología de Naves Espaciales Pequeñas en la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial en la sede de la NASA en Washington. "Lunar Flashlight tuvo un gran éxito desde el punto de vista de ser un banco de pruebas para nuevos sistemas que nunca antes habían volado al espacio. Esos sistemas, y las lecciones que Lunar Flashlight nos enseñó, se utilizarán para futuras misiones".

El reflectómetro miniaturizado de cuatro láseres de la misión, un instrumento científico que nunca antes había volado, también se probó con éxito, lo que le dio al equipo científico de la misión la confianza de que el láser habría podido detectar hielo si hubiera estado presente en la superficie lunar.

“Es decepcionante para el equipo científico, y para todo el equipo de Lunar Flashlight, que no podamos usar nuestro reflectómetro láser para realizar mediciones en la Luna”, dijo Barbara Cohen, investigadora principal de la misión en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. en Greenbelt, Maryland. "Pero como todos los demás sistemas, recopilamos una gran cantidad de datos de rendimiento en vuelo en el instrumento que serán increíblemente valiosos para futuras iteraciones de esta técnica".

A pesar de las ventajas tecnológicas de la misión, el sistema de propulsión miniaturizado de Lunar Flashlight luchó para proporcionar suficiente empuje para poner al CubeSat en el curso de la órbita de halo casi rectilínea planificada que habría dado a la nave espacial sobrevuelos semanales del Polo Sur de la Luna.

El equipo sospecha que los escombros obstruyeron las líneas de combustible, lo que provocó un empuje disminuido e inconsistente. El sistema de propulsión miniaturizado incluía un sistema de alimentación de combustible fabricado aditivamente que probablemente desarrolló los desechos, como polvo de metal o virutas, y obstruyó el flujo de combustible a los propulsores, lo que limitó su rendimiento. Aunque el equipo ideó un método creativo para usar un solo propulsor para maniobrar la nave espacial, Lunar Flashlight necesitaba un empuje más constante para alcanzar su órbita planificada.

El equipo de operaciones calculó una nueva órbita que podría alcanzarse utilizando la pequeña cantidad de empuje restante potencial de la nave espacial. El plan requería poner el CubeSat en un camino que lo colocaría en órbita alrededor de la Tierra en lugar de la Luna, con sobrevuelos mensuales del Polo Sur lunar. Si bien esto habría significado menos sobrevuelos, la nave espacial habría volado más cerca de la superficie.

Como la misión se estaba quedando sin tiempo para llegar a la órbita necesaria, el equipo de operaciones trató de desalojar cualquier residuo de las líneas de combustible aumentando la presión del combustible mucho más allá de la capacidad diseñada del sistema de propulsión. A pesar del éxito limitado, las maniobras de corrección de trayectoria requeridas no pudieron completarse a tiempo.

"El equipo de operaciones estudiantiles de Georgia Tech, con la ayuda del JPL y el Marshall Space Flight Center de la NASA, aceptaron el desafío y crearon una increíble variedad de técnicas ingeniosas para utilizar la pequeña cantidad de empuje que el sistema de propulsión Lunar Flashlight podría ofrecer", dijo. John Baker, gerente de proyecto de Linterna Lunar en JPL. "Aprendimos mucho y perfeccionamos nuevos métodos y estrategias para trabajar con pequeñas naves espaciales".

Después de haber pasado más allá de la Luna, Lunar Flashlight ahora se está moviendo de regreso hacia la Tierra y pasará cerca de nuestro planeta con un acercamiento de aproximadamente 40,000 millas (65,000 kilómetros) el 17 de mayo. El CubeSat luego continuará hacia el espacio profundo y orbitará el Sol. . Continúa comunicándose con los operadores de la misión y la NASA está sopesando opciones para el futuro de la nave espacial.

Lunar Flashlight es administrado para la NASA por JPL, una división de Caltech en Pasadena, California. El CubeSat es operado por Georgia Tech, incluidos estudiantes de pregrado y posgrado. El equipo científico de Lunar Flashlight está dirigido por NASA Goddard e incluye miembros del equipo de la Universidad de California, Los Ángeles; Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins; y la Universidad de Colorado.

El sistema de propulsión del CubeSat fue desarrollado por NASA Marshall en Huntsville, Alabama, con el apoyo de desarrollo e integración de Georgia Tech. El programa de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas de la NASA financió el desarrollo de componentes de pequeñas empresas, incluidas Plasma Processes Inc. (Rubicon) para el desarrollo de propulsores, Flight Works para el desarrollo de bombas y Beehive Industries (anteriormente Volunteer Aerospace) para componentes específicos impresos en 3D. El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea también contribuyó financieramente al desarrollo del sistema de propulsión de Lunar Flashlight. Lunar Flashlight está financiado por el programa Small Spacecraft Technology con sede en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley y dentro de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA.

Lea más sobre la misión Lunar Flashlight aquí:

https://www.jpl.nasa.gov/missions/lunar-flashlight

sarah frazier

Sede de la NASA, Washington

202-358-1600

[email protected]

Ian J. O'Neill

Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.

818-354-2649

[email protected]

2023-069

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