¡El róver del sol naciente, a la luna!

Referido como “róver lunar presurizado tripulado”, el vehículo de exploración lunar se desarrollará conjuntamente entre la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y el fabricante de automóviles Toyota. El vehículo, que más allá de su movilidad se caracteriza por permitir a los astronautas vivir en su interior, entrará en desarrollo en el año fiscal 2025.

En abril de 2024 Japón y EE. UU. firmaron un documento bajo el Proyecto Artemis pactando oficialmente enviar a dos astronautas japoneses a la luna; de hacerse realidad, Japón sería el segundo país en poner pie en la superficie lunar. Este acuerdo actúa como un reconocimiento de la capacidad tecnológica de Japón, que deberá ahora desarrollar un vehículo lunar sin precedentes. Japón proporcionará así un “róver lunar presurizado tripulado” que se espera circule por la superficie de la Luna para el año 2031.

Ampliando las oportunidades de exploración

Un róver presurizado tripulado es un tipo de astromóvil que transporta astronautas sobre la superficie lunar. El programa estadounidense Apolo ya utilizó los LRV (Lunar Roving Vehicle), vehículos abiertos a los que se puede subir con traje espacial, para ampliar el alcance de la exploración más allá de la distancia caminable para los astronautas. El proyecto Artemis, por su parte, prevé utilizar un LTV (Lunar Terrain Vehicle) similar, con el obstáculo de que su margen de actividad se limita a unas ocho horas dado que es imprescindible llevar el traje espacial (“traje de actividad extravehicular”).

En contraste, el róver presurizado tripulado está, como su nombre indica, equipado con una cabina presurizada, que consiste en un espacio en el que los astronautas pueden vivir sin sus trajes espaciales. Al combinar las funciones de habitáculo y transporte, el róver podrá desplazarse sin dificultades a lugares alejados de la zona de alunizaje, lo que permitirá realizar diversas misiones durante un periodo de 28 días. El objetivo actual es realizar una misión en la que dos astronautas repitan varios ciclos de ocho horas de conducción y actividad extravehicular (EVA, por sus siglas en inglés) durante su estancia en la región del polo sur, zona que se cree puede contener agua y características geológicas que podrían arrojar luz sobre la historia de la luna. Como los periodos de oscuridad sin ninguna luz solar son largos en la Luna, la idea consistiría en que los astronautas hagan su vida en la cabina presurizada durante dichos periodos, mientras analizan muestras geológicas y difunden información sobre sus actividades allí.

Imagen conceptual de 2019 del róver presurizado tripulado. Los aspectos básicos como la tracción a seis ruedas y la cabina presurizada son los mismos que en el diseño de 2023 (imagen del encabezado). Sin embargo, la antena de comunicaciones, los sensores de detección de obstáculos (LiDAR: Light Detection And Ranging), los protectores que cubren toda la superficie para proteger el fuselaje de micrometeoritos, y la forma de las ventanillas ha cambiado. En el nuevo diseño conceptual también se ha añadido un radiador de escape térmico pintado de gris en el lateral. (Cortesía de JAXA / Toyota)

Se espera que el programa Artemis tenga misiones tripuladas aproximadamente una vez al año. La idea es que tras cada sesión de aproximadamente ocho horas de conducción y trabajo de exploración, haya 16 horas de generación de electricidad utilizando paneles solares, en un ciclo de cinco días terrestres. Se calcula poder completar unos tres ciclos de este tipo alternando un descanso de aproximadamente 36 horas entre ellos. Se estima que durante estas dos semanas, dos personas necesitarían aproximadamente una tonelada de suministros.

Róver presurizado con los paneles solares desplegados para generar energía. (Cortesía de JAXA / Toyota)

El objetivo para el róver presurizado tripulado es poder cubrir 10.000 km en 10 años. En omparación, el LRV que se utilizó tres veces en el programa Apolo estadounidense (misiones 15 a 17) cubrió una distancia total de 90,4 km; es decir, que aunque el período planeado de uso es diferente, el objetivo es recorrer una distancia 100 veces mayor que la del programa Apolo. El director del Centro de Ingeniería de Róvers Presurizados de JAXA, Tsutsui Fumiya, subrayó la importancia de este hecho: “El róver presurizado ofrece la posibilidad de tener un espacio presurizado (en el que los humanos pueden vivir sin traje) ubicado lejos del módulo de aterrizaje. Esto permitirá utilizarlo como base para explorar las zonas circundantes, ampliando así significativamente el área de exploración”.

Tsutsui Fumiya, director del Centro de Ingeniería de Róvers Presurizados de la JAXA. (Cortesía de la autora)

Con una mayor área de actividad surge la posibilidad de que los astronautas hagan descubrimientos valiosos con sus propios ojos. Tsutsui se muestra esperanzado: “Si mientras viajas en el róver piensas que cierto terreno tiene una forma inusual, entonces podrías hacer de esa zona el próximo lugar de exploración. Esto permite diseñar misiones de manera flexible”.

Un concepto que saca a relucir “lo japonés”

Además de Japón, en el proyecto Artemis colabora también la Agencia Espacial Europea (ESA). El proyecto requiere proporcionar tecnologías que aprovechen lo mejor de la idiosincrasia de cada país. Tsutsui describe con orgullo el astromóvil que está desarrollando como “un sistema de desplazamiento pionero en el mundo capaz de mostrar una potencia y puntos fuertes típicamente japoneses”.

Dicho esto, Japón acaba de experimentar su primer alunizaje en enero de 2024 con su aterrizador lunar SLIM, y hasta entonces carecía de experiencia en la conducción de vehículos en la superficie lunar. Anteriormente, la sonda Hayabusa 2 había conseguido separar una pequeña sonda robótica de la sonda principal; sin embargo, al tratarse de un asteroide cuya gravedad es aproximadamente 80.000 veces inferior a la de la Tierra, el método de desplazamiento en aquel caso es completamente distinto al necesario en la Luna. Tras esta propuesta primeriza para la movilidad en la superficie lunar se encuentra el poder de la industria automovilística japonesa.

“Cuando el objetivo de la exploración son los cuerpos celestes con gravedad propia, como la Luna, es importante plantearse cómo se va a utilizar la tecnología en la superficie y no en el espacio. Se nos ocurrió que adoptando la tecnología automovilística de Japón, reconocida en todo el mundo, la comunidad internacional daría su visto bueno”, explica Tsutsui. Fue así como en 2019 Toyota Corporation se ofreció a apoyar la idea.

La superficie lunar está cubierta de una arena polvorienta denominada regolito, con rocas salientes y pendientes pronunciadas. Además, las variaciones de temperatura son extremas, oscilando entre los 170° C bajo cero y los 120° C sobre cero. Por eso, un vehículo lunar que además de circular permita al ser humano habitar en entornos tan extremos requiere un nivel de medidas técnicas muy superior al de los vehículos que viajan por la Tierra. Hay un amplio abanico de cuestiones que han de resolverse: un sistema de desplazamiento que funcione con una sexta parte de la gravedad de la Tierra y que a la vez evite que el róver encalle en el regolito, grandes paneles solares que puedan desplegarse y almacenarse para usar como fuente de energía, y un sistema de escape de calor que proteja todo el sistema de las altísimas temperaturas, entre otros.

Combinando movilidad y habitabilidad

Toyota ya está desarrollando y probando un sistema de desplazamiento con seis ruedas al que han apodado Lunar Cruiser. El prototipo lleva en producción desde el año fiscal 2022 y consiste en un vehículo sin precedentes cuyas seis ruedas se controlan de forma independiente. El fabricante de neumáticos Bridgestone también está colaborando con el desarrollo de unos “neumáticos lunares” sin aire que, además de contar con medidas para prevenir el encallamiento, utilizan un metal a base de acero inoxidable en lugar de caucho, ya que este no puede utilizarse en la superficie lunar.

Prototipo del sistema de desplazamiento que se está construyendo desde 2022. (Cortesía de JAXA)

Un prototipo del “neumático lunar” que está desarrollando Bridgestone. El neumático debe evitar quedarse atrapado en el regolito, el fino polvo que cubre la Luna. (Cortesía de la autora)

A diferencia de la Tierra, en la Luna no hay satélites de posicionamiento como los del sistema GPS, lo que dificulta saber dónde están los vehículos exploradores en todo momento. Por ello, Estados Unidos y Europa están avanzando en un proyecto para preparar un satélite de posicionamiento lunar o LNSS (Lunar Navigation Satellite System o Sistema Lunar de Navegación por Satélite), proyecto en el que Japón también participa.

De Toyota se espera que logre simultáneamente una alta movilidad y una cómoda habitabilidad. Tsutsui afirma: “El espacio donde vivirán los astronautas es suficiente para dormir tumbado, pero no es muy grande. Es una misión de aproximadamente un mes y queremos que la tripulación esté lo más cómoda posible. En lugar de un espacio inorgánico y seco, esperamos que consigan diseñar un espacio agradable para los humanos, donde, por ejemplo, dos astronautas puedan mantener su privacidad y evitar fricciones”.

El diseño y la producción de modelos de práctica así como las diversas pruebas necesarias comenzarán de firme en el año fiscal 2025. El programa Artemis verá la reanudación de los alunizajes tripulados en la fase 3, Artemis III, y se prevé que los LTV se utilicen en la misión Artemis V. El róver presurizado tripulado hará su debut a partir de la fase 6, Artemis VI. Para la década de 2030 es posible que el astromóvil del país del sol naciente ofrezca panoramas nunca antes vistos de la superficie lunar.

(Artículo traducido al español del original en japonés. Imagen del encabezado: diseño conceptual del róver lunar presurizado tripulado que está desarrollando Japón. Imagen de 2023 - cortesía de JAXA / Toyota.)