El vuelo de prueba de Artemis II será la primera misión de la NASA con tripulación del programa Artemis. En su primer vuelo a bordo de la nave espacial Orion, los astronautas confirmarán que todos los sistemas de la nave espacial funcionen según lo diseñado con la tripulación a bordo en el entorno real del espacio profundo. Mediante el programa Artemis, la NASA enviará astronautas a explorar la Luna para llevar a cabo descubrimientos científicos, obtener beneficios económicos y sentar las bases para las primeras misiones tripuladas a Marte, para el beneficio de todos.
El perfil único de la misión Artemis II se basará en la prueba de vuelo sin tripulación de Artemis I, para demostrar una amplia gama de funciones y capacidades del cohete Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS, por sus siglas en inglés) y de Orion que son necesarias en las misiones al espacio profundo. Esta misión demostrará que los sistemas de soporte vital críticos de Orion están listos para mantener a nuestros astronautas en futuras misiones de mayor duración y permitirá que la tripulación ponga en práctica operaciones esenciales para el éxito de Artemis III y otras misiones futuras.
Dejar atrás la Tierra
Esta misión lanzará una tripulación de cuatro astronautas desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, en una configuración de Bloque 1 del cohete SLS. Orion efectuará diferentes maniobras para elevar su órbita alrededor de la Tierra y finalmente situará a la tripulación en una trayectoria de retorno libre desde la Luna en la que la gravedad de la Tierra atraerá de forma natural a Orion de regreso después de su sobrevuelo lunar. Los astronautas de Artemis II son Reid Wiseman, Victor Glover y Christina Koch de la NASA, y el astronauta de la CSA (Agencia Espacial Canadiense) Jeremy Hansen.
El lanzamiento inicial será similar al de Artemis I, en el que SLS llevará a Orion al espacio y luego desechará los propulsores, los paneles del módulo de servicio y el sistema de cancelación de lanzamiento, antes de que los motores de la etapa central se apaguen y la etapa central se separe de la etapa superior y la nave espacial. Con la tripulación a bordo de esta misión, Orion y la etapa superior, llamada etapa de propulsión criogénica interina, o provisional (ICPS, por sus siglas en inglés), orbitarán la Tierra dos veces para garantizar que los sistemas de Orion funcionen como se espera mientras aún están cerca de nuestro planeta. La nave espacial alcanzará primero una órbita inicial, volando en forma de elipse, a una altitud aproximada de 185 por 2.250 kilómetros (115 por 1.400 millas). La órbita durará un poco más de 90 minutos e incluirá el primer encendido de la ICPS para mantener la trayectoria de Orion. Después de la primera órbita, la ICPS elevará a Orion a una órbita terrestre alta. Esta maniobra permitirá que la nave espacial desarrolle suficiente velocidad para el impulso final hacia la Luna. La segunda órbita, más grande, tomará alrededor de 23,5 horas; en ella, Orion volará en una elipse entre unos 185 y 74.000 kilómetros (115 a 46.000 millas) sobre la Tierra. Como referencia, la Estación Espacial Internacional vuela en una órbita terrestre casi circular a unos 400 kilómetros (250 millas) sobre nuestro planeta.
Después del encendido de motores para entrar en la órbita alta de la Tierra, Orion se separará de la etapa superior. La etapa gastada tendrá un uso final antes de que sea desechada a través de la atmósfera de la Tierra: la tripulación la usará como objetivo para una demostración de operaciones de proximidad. Durante la demostración, los controladores de la misión en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston monitorearán a Orion mientras los astronautas hacen la transición de la nave espacial al modo de control manual y pilotean la trayectoria de vuelo y la orientación de Orion. La tripulación utilizará las cámaras a bordo de Orion y la vista desde las ventanas de la nave espacial para alinearse con la ICPS mientras se acercan y se alejan de esta etapa para evaluar las cualidades del manejo de Orion y el hardware y software relacionados. Esta demostración proporcionará datos del desempeño y la experiencia operativa que no se pueden obtener fácilmente en tierra, como preparación para maniobras de encuentros críticos, operaciones de proximidad, acoplamiento y desacoplamiento en órbita lunar que se darán a partir de la misión Artemis III.
Comprobación de los sistemas críticos
Después de la demostración de las operaciones de proximidad, la tripulación devolverá el control de Orion a los controladores de la misión en el centro Johnson y dedicará el resto de la órbita a verificar el desempeño de los sistemas de la nave en el entorno espacial. Los astronautas se quitarán el traje del Sistema de Supervivencia de la Tripulación de Orion que visten para el lanzamiento y pasarán el resto de la misión en el espacio vestidos de civil, hasta que vuelvan a ponerse sus trajes en preparación para el reingreso a la atmósfera terrestre y su recuperación en el océano.
Mientras aún esté cerca de la Tierra, la tripulación evaluará el desempeño de los sistemas de soporte vital necesarios para generar aire respirable y eliminar el dióxido de carbono y el vapor de agua que se producen cuando los astronautas respiran, hablan o hacen ejercicio. El largo período orbital alrededor de la Tierra ofrece la oportunidad de poner a prueba los sistemas durante los períodos de ejercicio, donde la tasa metabólica de la tripulación es la más alta, y los períodos de sueño, donde la tasa metabólica de la tripulación es la más baja. Un cambio entre el modo de traje espacial y el modo de cabina en el sistema de soporte vital, así como el desempeño de este sistema durante los períodos de ejercicio y sueño, confirmará toda la gama de funciones del sistema de soporte vital y garantizará la preparación para la parte de sobrevuelo lunar de la misión.
Orion también verificará los sistemas de comunicaciones y navegación para confirmar que estén listos para el viaje a la Luna. Mientras aún se encuentra en la órbita elíptica alrededor de la Tierra, Orion volará brevemente más allá del alcance de los satélites de GPS y de los satélites de seguimiento y retransmisión de datos de la Red del Espacio Cercano de la NASA para permitir una verificación temprana de las capacidades de comunicación y navegación de la Red del Espacio Profundo de la agencia. Cuando Orion viaje hacia y alrededor de la Luna, el control de la misión dependerá de la Red del Espacio Profundo para comunicarse con los astronautas, enviar imágenes a la Tierra y comandar la nave espacial.
Después de completar los procedimientos de verificación, Orion efectuará la siguiente maniobra de propulsión, denominada encendido de motores para la inyección translunar (TLI, por sus siglas en inglés). Luego de que la ICPS haya realizado la mayor parte del trabajo para poner a Orion en una órbita terrestre alta, el módulo de servicio proporcionará el último impulso necesario para poner a Orion en una trayectoria hacia la Luna. El encendido de motores para la TLI enviará a la tripulación en un viaje de ida de unos cuatro días alrededor de la parte posterior de la Luna, donde finalmente crearán una figura de ocho que se extenderá a más de 370.000 kilómetros (230.000 millas) de distancia de la Tierra antes de que Orion regrese a nuestro planeta.
A la Luna y regreso “gratis” a casa
Durante el resto del viaje, los astronautas continuarán evaluando los sistemas de la nave espacial, incluyendo las demostraciones de las operaciones de salida y regreso a la Tierra, la práctica de procedimientos de emergencia y la puesta a prueba del refugio contra la radiación, entre otras actividades.
La tripulación de Artemis II viajará cerca de 7.400 kilómetros (4.600 millas) más allá del lado lejano de la Luna. Desde este punto de vista, podrán ver la Tierra y la Luna desde las ventanas de Orion, con la Luna cerca en primer plano y la Tierra a más de 400.000 kilómetros (cerca de 250.000 millas) en el fondo.
Con un viaje de regreso de unos cuatro días, se espera que la misión dure cerca de 10 días. En lugar de requerir propulsión a su regreso, esta trayectoria de bajo consumo de combustible aprovecha el campo de gravedad Tierra-Luna, lo que garantiza que, después de su viaje alrededor del lado lejano de la Luna, Orion será atraído naturalmente por la gravedad de la Tierra para la parte de retorno libre de la misión.
Dos misiones, dos trayectorias diferentes
Después de Artemis II, Orion volverá a viajar a la Luna con tripulación, esta vez para hacer historia cuando los próximos astronautas caminen sobre la superficie lunar durante la misión Artemis III.
Mediante el programa Artemis, la NASA explorará más regiones de la Luna que nunca y creará una presencia duradera en el espacio profundo.
Por Kathryn Hambleton
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