Una ilustración del planeado rover Endurance en la Luna.(Crédito de la imagen: NASA).
Es una maquinaria lunar robótica con esteroides.
Etiquetada como misión de retorno de muestras Endurance, recogería trozos y piezas de lugares lunares clave para su posterior recuperación por futuros astronautas del programa Artemis de la NASA. Además, los astronautas se encargarían de traer a la Tierra objetos de gran valor.
La NASA ha empezado a diseñar el rover Endurance para atravesar la gigantesca cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA), un paraíso lunar de prometedoras sorpresas geológicas. Endurance sería una empresa sin precedentes.
Alta prioridad
Poniendo énfasis en la construcción de la Resistencia fue la prestigiosa Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina en su informe «Orígenes, Mundos y Vida – Una Estrategia Decadal para la Ciencia Planetaria y la Astrobiología 2023-2032.»
Calificada como misión estratégica de clase media, recibió la máxima prioridad dentro del Programa de Descubrimiento y Exploración Lunar (LDEP) de la NASA.
Dos variantes de Endurance se sometieron a deliberación en el Decenio: Endurance-R (R de «Robótico») entregaría muestras a un Vehículo Robótico de Retorno a la Tierra (ERV) aterrizado por separado.
Endurance-A (A de «Astronauta») entregaría el alijo de muestras a los astronautas de Artemis cerca del polo sur lunar. La tripulación analizaría y clasificaría las muestras, y devolvería un subconjunto a la Tierra para su análisis en laboratorios terrestres.
En su largo viaje, se llegaría a una docena de lugares clave que luego serían estudiados por los instrumentos del rover y se recogerían especímenes lunares selectos.
Pushing the envelope
En el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) se están realizando estudios técnicos para evaluar las opciones de movilidad de una misión de retorno de muestras SPA.
Desde el punto de vista de la robótica, ¿hasta qué punto es difícil una empresa de este tipo y cuál es la mejor manera de inspirarse en las misiones rover del pasado y en las que están en curso?
James Keane, investigador científico del JPL, fue el responsable científico del estudio conceptual de la misión Endurance.
«Endurance es una misión que va más allá de los límites», declaró Keane a universeexpedition.com.
En estos momentos, el vehículo explorador de Marte Perseverance de la NASA es el más avanzado en funcionamiento, explicó Keane. «Endurance» llegaría unas 100 veces más lejos, conduciría mucho más rápido y recogería unas 200 veces más masa de muestras que “Perseverance”. Endurance sería también el primer rover planetario en conducir de noche. Se trata de una misión con un alcance que nunca antes hemos intentado», afirmó.
Inversiones en autonomía
Aunque se trata de grandes avances en robótica, estas capacidades han sido posibles gracias a los vehículos exploradores de Marte y a las inversiones en autonomía realizadas en la Tierra.
«Perseverance, por ejemplo, ya conduce de forma autónoma en Marte», explica Keane. «Esta autonomía permite a Perseverance realizar más ciencia y llegar a lugares de muestreo más interesantes».
Endurance conduciría a un ritmo unas diez veces más rápido que Perseverance, teniendo en cuenta la velocidad máxima a la que el rover tendría que navegar de forma autónoma, dijo Keane. La máquina tendría que funcionar de forma autónoma y conducir a lo largo de todo el ciclo lunar día-noche, añadió, en una gama más amplia de condiciones de iluminación y térmicas extremas.
En el JPL, los ingenieros trabajan en ERNEST, el banco de pruebas del rover Exploration Rover for Navigation Extreme and Sloped Terrains. ERNEST es un rover a media escala de Endurance, con un sistema de movilidad y capacidades similares. (Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/ James Keane)
Muestras diversas
Como objetivo primordial, la lista de tareas del Endurance consiste en recoger muestras geológicamente diversas de lugares situados a lo largo de la enorme cuenca Polo Sur-Aitken.
«El principal problema es que SPA es enorme», afirma Keane. Es la mayor cuenca de impacto de la Luna, con más de 2.000 kilómetros de diámetro. Los principales lugares de muestreo suelen estar separados por cientos de kilómetros.
El rover Endurance atravesaría la gigantesca cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA), un paisaje lunar de prometedoras sorpresas geológicas. (Crédito de la imagen: NASA)
«Contrasta con los cráteres que hemos recorrido en Marte», señaló Keane. SPA es 12 veces más grande que el cráter Gale, donde se encuentra el Curiosity de la NASA, y 44 veces más grande que el cráter Jezero, donde se encuentra el Perseverance.
«Para recorrer esta distancia extrema en un tiempo razonable -todo ello mientras se está en el lado lejano de la Luna, con datos limitados sobre la superficie y fuera de las comunicaciones directas con la Tierra- se requiere realmente una conducción autónoma entre los lugares de muestreo», continuó Keane.
Razonamiento y toma de decisiones
(Crédito de la imagen: NASA)
Una vez que Endurance llegue a los lugares de muestreo, los investigadores esperan operar en modos más tradicionales «en tierra» para que los científicos en la Tierra puedan investigar esos lugares y recoger muestras.
Los equipos de operaciones aquí en la Tierra también participarían en la planificación estratégica y el ajuste de la ruta de Endurance a una cadencia mucho menor por distancia recorrida. Además, los controladores terrestres también supervisarían la telemetría del rover para realizar un seguimiento del rendimiento y la degradación de los componentes del robot, y ajustar el plan en consecuencia.
No obstante, el robot tendría un mayor grado de autonomía a bordo para evaluar la situación, razonar y tomar decisiones, explicó Keane. Ello implica trabajar durante largos periodos de tiempo en condiciones térmicas y de iluminación más exigentes que en misiones anteriores.
Los operadores de resistencia también se dedicarían a evaluar y tratar las averías a lo largo de este largo viaje por la inmensa y gigantesca cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA).
«El resultado de todo esto es un nivel sin precedentes de productividad de la superficie planetaria», concluye Keane.
Objetivos científicos prioritarios
Mientras tanto, la Dirección de Misiones Científicas de la NASA ha puesto en marcha el Equipo de Definición Científica (SDT, por sus siglas en inglés) del Retorno y Exploración de Muestras de la Cuenca del Polo Sur-Aitken (SPARX, por sus siglas en inglés).
La tarea de
SDT es proporcionar un análisis sobre los objetivos y requisitos científicos prioritarios y los diferentes enfoques de implementación para una misión dedicada a enganchar y embolsar muestras de retorno de SPA.
«Los análisis del SDT serán utilizados por la NASA para fundamentar las decisiones sobre los objetivos científicos priorizados y la implementación de una misión de Exploración y Retorno de Muestras SPA a corto plazo», a través de vías de implementación humanas y/o robóticas, informa la sede de la NASA a universeexpedition.com.
Se prevé que esta SDT comience en el primer trimestre de 2025 y dure entre 12 y 18 meses.
Obra de arte de resistencia presentada a las deliberaciones del Decenio de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina. (Crédito de la imagen: NASA)
Se busca «moola lunar»
No hay duda de que viajar mucho por el SPA es una tarea dura. Pero también lo es encontrar la «moon moola» para llevar a cabo la tarea.
«El concepto del rover Endurance requiere un rover nunca antes diseñado para el duro entorno lunar», afirma Clive Neal, uno de los principales especialistas en exploración lunar de la Universidad de Notre Dame, en Indiana.
Neal declaró a universeexpedition.com que Endurance está siendo considerada como una misión dirigida a través del Programa de Descubrimiento y Exploración Lunar (LDEP).
Ese programa también financia actualmente la iniciativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA, el pronto lanzamiento de Lunar Trailblazer, el ya operativo Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), junto con el ahora en el limbo rover lunar Artemis de la agencia espacial, el Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, o VIPER, aconsejó Neal.
Presupuesto y programa
«La complejidad del rover necesaria para el éxito de la misión, la recogida de muestras de SPA, requerirá la mayor parte del presupuesto del LDEP, si no todo, en un futuro previsible», dijo Neal. «Aunque el retorno científico es enorme, también lo es el coste, que empequeñecerá el gastado en VIPER», añadió.
Bottom line from Neal: «I can’t see it being implemented in a way to ensure success through LDEP. Requiere su propia cuña presupuestaria de misión, de lo contrario podemos despedirnos del programa CLPS.»
Ironically, Neal observed, cost overruns by VIPER that would have jeopardized other CLPS missions have been cited as the reason for canceling that particular rover mission.
«Veo que la historia se repite aquí», concluyó Neal.
Para obtener información detallada sobre el rover, véase el documento de la NASA titulado «Endurance: Lunar South Pole-Aitken Basin Traverse and Sample Return Rover».
