- Docenas de misiones lunares están planeadas para la próxima década.
- Pero ahora mismo, no hay ningún sistema de navegación por satélite entre la Tierra y la Luna.
- La NASA y la ESA están desarrollando maneras de ayudar a los cohetes a navegar a la Luna de forma autónoma.
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Cuando la misión Artemis 1 de la NASA voló con éxito alrededor de la Luna en noviembre, le mostró al mundo que los humanos están en camino de regresar a la superficie de nuestro satélite.
La NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) tienen como objetivo poner humanos en la Luna para 2025 y establecer una base lunar permanente en órbita dentro de los próximos dos años. China y Rusia también están trabajando juntas para establecer una base lunar separada, con aterrizajes tripulados programados para 2036.
Pero en este momento, no hay GPS para llevarnos allí. Los astronautas no pueden navegar de manera autónoma en el espacio profundo, y cada misión depende de ingenieros capacitados por expertos que dirigen constantemente las misiones desde tierra.
Eso rápidamente se volverá insostenible con misiones yendo y viniendo.
Las agencias espaciales están trabajando para poner navegación por satélite, o satnav, en cohetes que viajan los 384,400 kilómetros entre la Tierra y la Luna. También están planeando construir una red de navegación completamente nueva alrededor de la Luna. Así es cómo.
La manera en que las agencias espaciales navegan hoy es complicada y costosa
Actualmente, la única manera de ir del punto A al punto B en el espacio es hacer complicados cálculos basados en la física, personalizados para cada misión.
A medida que la nave espacial se desplaza por el espacio, el único punto de referencia es la Tierra. Por lo tanto, necesita enviar una señal a la Tierra para comprender dónde está, lo que significa que hay inmensos puntos ciegos.
La NASA perdió por completo la comunicación con Orion, la nave espacial utilizada en la misión Artemis 1, cuando se ubicó detrás de la Luna. Durante unos minutos, todo lo que los ingenieros pudieron hacer fue contener la respiración y esperar que la nave espacial emergiera ilesa del otro lado.
Esto requiere muchos recursos y es costoso, dijo a Insider Javier Ventura-Traveset, ingeniero jefe de la Oficina de Ciencias de la Navegación de Galileo de la ESA. (El gobierno de Estados Unidos ejecuta GPS; Galileo es la versión europea).
Lo que la exploración espacial necesita ahora es una forma de que las naves espaciales triangulen su posición desde el espacio, para que puedan navegar de manera autónoma sin la intervención desde la Tierra.
Usar los satélites de la Tierra para ir a la Luna podría ayudar
Sorprendentemente, la manera más económica de llevar la navegación por satélite al espacio profundo es aprovechar los satélites alrededor de la Tierra, dijo a Insider Elizabeth Rooney, ingeniera sénior de Surrey Satellite Technology Ltd. La compañía está trabajando con la ESA para desarrollar la navegación por satélite en el espacio.
Hay algunos problemas importantes con este enfoque. El principal de ellos es que estos satélites apuntan hacia la Tierra.
Eso significa que la mayor parte de la señal de los satélites está bloqueada y solo un poco se desborda. El bit que se derrama es mucho más débil que la señal principal, y se vuelve aún más débil más lejos de la Tierra.
Dadas todas estas limitaciones, podría parecer que usar esta señal para navegar a la Luna sería imposible. Pero los ingenieros han pasado décadas desarrollando detectores sensibles que podrían aprovechar esa señal del espacio profundo.
Y lo consiguieron.
En 2019, cuatro satélites pudieron determinar su posición en el espacio utilizando señales de los satélites GPS de la Tierra.
Estaban a 187,166 kilómetros de distancia, aproximadamente a la mitad del camino hacia la Luna, dijo Ventura-Traveset.
Realmente necesitamos una manera de llegar a la Luna de forma autónoma
La próxima frontera es detectar esa señal en la otra mitad del viaje. Pero Ventura-Traveset tiene confianza.
La ESA y la NASA han estado refinando sus detectores que podrían aprovechar las señales de los satélites de la Tierra y están listos para probarlos en las próximas misiones a la Luna.
El receptor de la ESA, llamado NaviMoon, se lanzará a bordo del satélite Lunar Pathfinder en 2025 o 2026. La ESA predice que NaviMoon debería poder determinar la posición del satélite con una precisión de unos 60 metros, dijo Ventura-Traveset.
La esperanza es que gracias a este detector, el satélite pueda navegar de manera autónoma alrededor de la Luna, dijo. También es muy liviano —pesa alrededor de 4 kilogramos en total— y podría reemplazar muchos de los equipos más pesados a bordo de una nave espacial.
La NASA también está trabajando en detectores, desarrollados con la Agencia Espacial Italiana. Su objetivo es lanzar el primero de estos receptores a la superficie de la Luna en 2024 como parte del Experimento del receptor Lunar GNSS.
Hay un una especie de «carrera competitiva amistosa» entre la ESA y la NASA para llevar la señal de navegación satelital de la Tierra a la Luna, dijo James Joseph «J.J.» Miller, subdirector de Política y Comunicaciones Estratégicas dentro del Programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales en la sede de la NASA, a Insider.
Miller dijo que muchos otros países han comenzado a buscar invertir en tecnología de navegación en el espacio profundo.
«Todos han llegado a comprender que este es un usuario emergente que no va a desaparecer, que en realidad tenemos que preparar y hacer que el espacio cis-lunar, todo el espacio entre la Tierra y la Luna, sea lo más robusto y confiable posible con estas señales”, dijo.
Eventualmente, necesitaremos una red de navegación por satélite alrededor de la Luna
La señal de los satélites de la Tierra puede hacer que las naves lleguen hasta la Luna, pero una vez que estén en la superficie, la señal no será muy útil.
En ese punto, estas señales solo pueden alcanzar lo que es visible desde la Tierra, por lo que el lado oscuro de la Luna y los polos lunares están fuera de los límites.
Entonces, el plan es darle a la Luna su propia flota de satélites de comunicación y navegación, llamada iniciativa Moonlight. El primer nodo en Moonlight sería el satélite Pathfinder de la NASA.
Ventura-Traveset dijo que la ESA tiene como objetivo probar una infraestructura básica de Moonlight para 2027 y una más completa para 2030.
La NASA también está trabajando en la construcción de su propia red, llamada LunaNet. Gateway de la NASA, una estación espacial que la agencia pretende enviar para orbitar la Luna, sería otro nodo en la red.
«Imaginaríamos un tipo de arquitectura que incluye a los satélites de la NASA y la ESA trabajando juntos», dijo Miller de la NASA.
Los colonos lunares necesitarán internet de alta velocidad
Hay un aspecto más comercial en llevar a los humanos de regreso a la Luna. A la larga, los colonos lunares tendrían que establecer un campamento para poder extraer minerales y agua, que podrían usarse para alimentar cohetes en el camino a Marte.
Los visitantes de la Luna deberán poder comunicarse con la Tierra, hablar entre ellos de manera efectiva y entretenerse, dijo Ventura-Traveset.
Más adelante, los colonos lunares podrían tener acceso a internet de alta velocidad, videoconferencias con sus seres queridos en la Tierra, usar servicios de streaming y crear su propio contenido desde el espacio, dijo Ventura-Traveset.
«No creo que haya nadie que argumente que ese no es el camino que vamos a tomar», dijo Ventura-Traveset.
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