Varias misiones están destinadas a la Luna antes de que termine esta década. Además del Programa Artemis, la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Espacial Nacional de China (CNSA), Roscosmos y otras agencias espaciales tienen sus propios planes ambiciosos. Estos incluyen el envío de misiones robóticas para caracterizar el entorno local, explorar recursos y allanar el camino para puestos de avanzada humanos permanentes.
La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) también tiene en mente algunas misiones lunares muy interesantes. Además de asociarse con la NASA en el Programa Artemis y ayudar a crear el Lunar Gateway, JAXA tiene la idea radical de enviar un rover en transformación a la Luna. Los datos que recopile este rover se utilizarán para informar el diseño de un rover presurizado que permitirá una presencia humana sostenida en la Luna.
Todo comenzó en 2016, cuando Centro de innovación en exploración espacial de JAXA emitió una Solicitud de propuestas (RFP) para conceptos de exploración lunar. Para 2019, esto resultó en un estudio conceptual para un vehículo explorador presurizado con tripulación que les daría a los astronautas de Artemis (y agencias espaciales asociadas) la capacidad de realizar actividades extravehiculares (también conocidas como 'caminatas lunares') lejos de un hábitat en la superficie o un aterrizaje. sitio.
El concepto de robot transformador, antes de la transformación (izquierda) y después (derecha). Crédito: JAXA / TOMY / Sony / Doshisha University
Como explicó el vicepresidente de JAXA, Sasaki Hiroshi, en un reciente JAXA presione soltar , la decisión del gobierno japonés de participar en el programa Artemis en 2019 también jugó un papel vital:
“Sobre la base de la decisión, JAXA ha estado promoviendo el desarrollo de misiones y estudios de sistemas sobre exploración espacial internacional dirigida a la Luna y Marte mediante la recopilación de tecnologías y conocimientos japoneses. En particular, el rover presurizado con tripulación desempeñará un papel importante en el desarrollo de la movilidad en la superficie lunar para actividades de exploración sostenibles.
“Los datos sobre la superficie lunar se pueden obtener utilizando el robot lunar transformable que es una producción del Space Exploration Innovation Hub y las misiones de aterrizaje lunar de la compañía comercial. Haciendo el mejor uso posible de los datos, seguramente continuaremos con el estudio del rover presurizado tripulado '.
Un aspecto clave de este estudio fue el desarrollo de la tecnología de conducción y crucero autónomos. Esto es necesario cuando se navega por el entorno lunar desconocido y excepcionalmente desafiante, donde la gravedad local es aproximadamente 1/6 de la de la Tierra y la superficie está cubierta de regolito extremadamente fino (“Polvo de luna”). Sin embargo, el equipo de estudio también concluyó que se necesitaban más datos sobre la superficie lunar antes de que se pudiera realizar dicha tecnología.
Como resultado, en 2021, JAXA se asoció con la Compañía TOMY (una empresa de fabricación de juguetes), gigante de la electrónica Sony e ingenieros de Universidad de Doshisha para desarrollar conjuntamente un explorador robótico ultracompacto y ultraligero. El diseño resultante incorporó tecnologías de miniaturización proporcionadas por TOMY y la Universidad de Doshisha, sistemas de control electrónico proporcionados por Sony y tecnologías de desarrollo relacionadas con el espacio proporcionadas por JAXA.
Ilustración de los astronautas de la NASA en el Polo Sur lunar. Crédito: NASA
Tomimaya Kantaro, presidente y director ejecutivo de TOMY, también fue citado en el comunicado de prensa de JAXA. Como indicó, la empresa de juguetes que fundó su abuelo es ideal para desarrollar sistemas robóticos complejos:
“‘ Solo en un país con ciencia y tecnología avanzadas se pueden mejorar los juguetes ”. Estas son las palabras de mi abuelo, el fundador de la empresa. Nuestro ingenio para hacer que la ciencia y la tecnología avanzadas sean más familiares y nuestras ideas y tecnología únicas como compañía de juguetes han sorprendido e impresionado a muchos niños. Creo que nosotros, como empresa de juguetes, tenemos los conocimientos necesarios para atraer a los niños mejor que nadie.
“Desde la fundación, hemos estado fabricando juguetes con una calidad segura y confiable, un espíritu artesanal para prestar atención a los detalles, imaginación flexible y, sobre todo, una fuerte voluntad de hacer sonreír a los niños. Espero sinceramente que los utilicemos en esta oportunidad de exploración espacial y hagamos que los niños se interesen más por las ciencias naturales, incluido el espacio '.
Lo más importante es que el robot podría transformarse para ser ultracompacto y ultraligero, lo que haría que su lanzamiento fuera más rentable y requiriera un volumen de transporte significativamente menor. Durante el vuelo, el robot se guardará a bordo en su configuración compacta, luego se transformará para asumir su configuración de rover una vez que se entregue a la Luna utilizando un módulo de aterrizaje lunar.
Como puede ver en la Fig. 1 (que se muestra arriba), el robot tiene un diseño esférico, con ruedas que colapsan y se extienden horizontalmente a lo largo de un chasis central. El chasis también incluye una suite científica, así como un brazo de frenado que mantiene el rover en posición vertical cuando no está en movimiento. A medida que viaja a través de la superficie lunar, recopilará imágenes de la superficie lunar para trazar un mapa de sus características y caracterizar el comportamiento de su regolito.
El módulo de aterrizaje será proporcionado por la empresa de exploración lunar comercial con sede en Tokio. ispace , una empresa que se originó en el Google Lunar XPRIZE competición, en la que fueron uno de los cinco finalistas (equipo HAKUTO). En abril de 2021, luego de un proceso de licitación abierta, la compañía fue seleccionada por JAXA para brindar servicios de transporte lunar y adquisición de datos para su misión robótica.
Designado M1 (programado para 2022), ispace transportará el rover en transformación a la Luna como parte de su HAKUTO-R programa: el primer programa comercial de exploración lunar del mundo. El módulo de aterrizaje también tomará imágenes de la superficie y actuará como un relé con los controladores de la misión en la Tierra. Los datos resultantes se utilizarán para desarrollar un algoritmo de localización y determinar el impacto que tendrá un rover presurizado tripulado en el regolito local.
Esta es una consideración importante, ya que el regolito lunar es extremadamente abrasivo y se adhiere a todo (como resultado de estar cargado estáticamente), lo que puede causar estragos en el hardware de la misión y la salud de los astronautas. Debido a que la Luna es un cuerpo sin aire con solo 1/6 de la gravedad de la Tierra, las nubes de polvo creadas por módulos de aterrizaje, rovers y otros vehículos pueden viajar grandes distancias y causar interrupciones en otros lugares.
Mientras tanto, JAXA continuará realizando estudios sobre tecnologías de exploración lunar y oportunidades de aterrizaje, que espera perseguir en asociación con otras agencias espaciales y socios comerciales.