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Nov 20, 2023

Detrás de escena sobre cómo la NASA está probando su nuevo vehículo lunar

Los pros y los contras de conducir con un joystick, probar transmisiones GoPro en lugar de ventanas y cómo es realmente acampar durante dos días dentro de un prototipo de vehículo lunar. Astronautas e investigadores de la NASA.

Los pros y los contras de conducir con un joystick, probar transmisiones GoPro en lugar de ventanas y cómo es realmente acampar durante dos días dentro de un prototipo de vehículo lunar.

Astronautas e investigadores de la NASA y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón comenzaron a probar un vehículo lunar presurizado en el desierto de Arizona en octubre pasado, como parte del programa de Estudios de Tecnología e Investigación del Desierto (RATS) de la NASA en el flujo de lava de Black Point cerca del cráter SP.

Piense en ello como un viaje de campamento en una casa rodante, pero sin la posibilidad de simplemente salir y disfrutar de la naturaleza.

Las tripulaciones de dos astronautas a la vez rotaban durante aproximadamente 48 horas de vida y funcionamiento fuera del rover, mientras que los paseos lunares simulados eran el único momento en el que podían aventurarse al exterior. Todo se centró en recopilar datos sobre las necesidades de diseño, modos de conducción, configuración de la cabina y mucho más del futuro rover.

Marc Reagan, director de misiones y acuanauta de la NASA desde hace mucho tiempo, sabe lo que se necesita para liderar misiones en entornos extremos, desde las profundidades del océano de la Tierra hasta la superficie de la luna. Reagan se desempeña actualmente como director de misión para el programa Desert RATS, incluida la supervisión de las pruebas del rover. Le dice a Popular Mechanics que esta reciente misión proporcionó datos valiosos para definir mejor la futura construcción del vehículo lunar presurizado planificado para la misión Artemis VII de 2030.

Reagan dice que el trabajo preliminar para respaldar las pruebas de octubre tardó meses en realizarse. El rover utilizado para imitar un futuro diseño de Artemis fue creado hace más de una década para el programa Constellation. El trabajo antes de la misión de octubre incluyó que Reagan elaborara todo el plan para los objetivos de las pruebas, capacitara a la tripulación, capacitara al personal del Centro de Control de la Misión en Houston, se asegurara de que todas las instalaciones estuvieran conectadas y luego replanificara cuando las cosas no salieran como esperaban. esperaban.

"Estábamos usando una maqueta de un vehículo explorador presurizado", dice Reagan. La misión Artemis también tiene planes para un rover sin presión, como el que se usó anteriormente en las misiones Apolo, donde los astronautas podrían realizar excursiones de un día en trajes espaciales. Sin embargo, un rover presurizado permitiría a los astronautas vivir hasta 30 días lejos de su hábitat principal, la base lunar.

“[Un rover presurizado] te permite despertarte, tomar café y desayunar, comenzar a conducir y llegar al lugar correcto o al lugar más atractivo, para luego hacer tu caminata lunar y ponerte manos a la obra con muestras científicas”, dice Reagan. "Te permite viajar más lejos".

Si bien la misión de octubre no utilizó un vehículo presurizado real, los astronautas actuaron como si lo fuera para experimentar conceptos operativos y logística, explica Reagan. Las tripulaciones de astronautas comenzaron cada una de las misiones en la tarde del primer día y pasaron aproximadamente 48 horas en el rover, excepto los paseos lunares simulados, saliendo alrededor del mediodía del tercer día.

"Seguimos adelante y cargamos el vehículo con suministros para dos semanas", dice Reagan. "Toda la comida, la ropa, el equipo de ejercicio, todas las cosas que llenarían el vehículo cuando saliera".

La misión incluyó analizar los desafíos logísticos que implica instalar un vehículo de pequeño volumen y comprender las soluciones adecuadas. El equipo se centró especialmente en investigar los algoritmos de conducción, el chasis y la habitabilidad del interior.

El diseño del vehículo lunar proviene de una misión anterior, por lo que el diseño en forma de cabaña en la parte trasera es antiguo y originalmente fue diseñado como área de transporte protectora para trajes espaciales. Los materiales de la maqueta tampoco son aptos para el espacio; los astronautas incluso necesitaron una lona para evitar que el rover tuviera fugas si llovía. Pero el tamaño del rover debía ser volumétricamente preciso para almacenamiento, una cocina, un baño y un equipo de ejercicio.

"Es muy parecido a acampar en vehículos recreativos", dice Reagan. "Estaban comiendo comida de campamento en gran medida".

Pero sin un compartimento hermético, el rover se enfriaba por la noche. Y para mantener todo centrado en la misión, a los astronautas no se les permitió salir, excepto para paseos lunares simulados. "No pudieron simplemente salir y tomar un poco de aire fresco", dice Reagan. “En esto no pueden disfrutar de la naturaleza, estás atrapado allí. Puedes ver las estrellas por la noche, pero no puedes salir y oler el aire fresco, algo que falta en la experiencia de acampar”.

Sin embargo, hubo una ventaja inesperada. "Los muchachos dijeron que las camas eran muy cómodas y que dormían bien allí", dice Reagan. "Estos no son colchones de lujo de ninguna manera".

La maqueta del rover tenía ventanas al ras para permitir la conducción visual. Pero las ventanas adecuadas, para sellar adecuadamente en un recipiente presurizado, significarían peso adicional. "Una de las cosas que [los investigadores] estaban interesados ​​en ver era hasta qué punto se podía conducir de manera segura simplemente usando cámaras en lugar de solo ventanas", dice Reagan. "Si pudieras deshacerte de las ventanas por completo y lanzar algunas GoPro, podrías ahorrar mucho peso".

Sin embargo, conducir sólo con vídeo y monitores interiores resultó complicado. “Si vas a optar por una solución de cámara, tienes que hacerlo mucho mejor que las cámaras y monitores fijos y pedirle al operador que averigüe qué está pasando ahí fuera solo con los monitores. Una de las cosas que me llamó la atención es lo difícil que es [conducir] con sólo cámaras y monitores fijos, lo difícil que es ver lo que quieres ver y hacer lo que quieres con esa pequeña idea”.

Luego vienen las capacidades de conducción. El prototipo incluía ruedas con dirección tipo cangrejo de 90 grados. Esto también conlleva complejidad en la construcción. El terreno del desierto de Arizona puso a prueba la capacidad del rover para usar sus ruedas para girar completamente hacia los lados y hacer piruetas en el lugar para ayudar a los conductores a salir de situaciones potencialmente peligrosas. También probaron una dirección más tradicional de 18 grados, muy parecida a la de un automóvil comercial, para ver si tenía suficiente capacidad para un futuro vehículo explorador.

La NASA conoce los joysticks. Reagan bromea diciendo que obtienen un descuento porque los usan mucho. La NASA cuenta con joysticks en naves espaciales, brazos robóticos y transbordadores. Entonces, cuando se diseñó este rover hace más de una década, incluía un joystick. Pero eso también hacía que fuera bastante complicado girar hacia la izquierda o hacia la derecha y luego no rodar.

"Las ruedas giran con fuerza, se vuelve entrecortado y no es muy suave", dice Reagan. "El joystick es intuitivo para algunas cosas, pero puede que no sea la solución adecuada para el rover". La NASA espera que un volante con yugo, probablemente con controles en las manijas, sea parte de la maqueta no presurizada y Reagan dice que también ofrecerá el punto de partida para la primera iteración de los controles de conducción para el diseño presurizado.

Reagan dice que un objetivo importante de un rover presurizado es mejorar las capacidades científicas, permitiendo a los astronautas trasladarse a más lugares. Sin embargo, el uso real del rover tiene algunas consideraciones prácticas. Dice que las luces del rover pueden iluminar un lugar de trabajo, el rover puede transportar herramientas pesadas, el rover puede seguir o liderar al equipo y puede brindar asistencia en los cráteres. Pero para conectarse con el Centro de Control de Misión, debe tener una línea de visión con la Tierra.

“¿Es más valioso tener luces adicionales en un cráter o permanecer en la cresta donde MCC puede seguir involucrado y ayudar? Las complejidades de esas compensaciones es algo que me llamó la atención”, dice Reagan. "Existen muchas compensaciones de capacidad y complejidad sobre cómo utilizar el rover de manera más efectiva".

Tim Newcomb es un periodista que vive en el noroeste del Pacífico. Cubre estadios, zapatillas deportivas, equipos, infraestructura y más para una variedad de publicaciones, incluida Popular Mechanics. Sus entrevistas favoritas incluyen reuniones con Roger Federer en Suiza, Kobe Bryant en Los Ángeles y Tinker Hatfield en Portland.

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