No hay ningún GPS entre la Luna y la Tierra, y la NASA y la ESA tienen que encontrar una solución antes de que los humanos vuelvan en 2 años
- Para la próxima década ya hay docenas de misiones lunares programadas, aunque no existe aún ningún sistema de navegación por satélite entre la Tierra y la Luna.
- La NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) están desarrollando formas de ayudar a los cohetes a navegar a la Luna de forma autónoma.
Cuando la misión Artemis 1 de la NASA sobrevoló con éxito alrededor de la luna en noviembre, le mostró al mundo que los humanos están muy cerca de regresar.
La NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) tienen como objetivo poner humanos en la Luna para 2025 y establecer una base permanente en órbita dentro de los próximos 2 años. China y Rusia también trabajan juntas para establecer una base lunar separada, con aterrizajes tripulados programados para 2036.
Aunque no hay GPS que nos lleve allí. Los astronautas no pueden navegar de forma autónoma en el espacio profundo, y cada misión depende de ingenieros capacitados por expertos que dirigen constantemente las misiones desde tierra.
Eso, en un futuro con viajes constantes de ida y vuelta, sería insostenible.
Las agencias espaciales están trabajando para poner navegación por satélite en cohetes que viajan los más de 384.000 kilómetros entre la Tierra y la Luna. También están planeando construir una red de navegación completamente nueva alrededor de la Luna. Así lo harán.
La navegación espacial de hoy en día es muy costosa y engorrosa
NASA
Hoy en día, la única forma 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 puntos ciegos.
La NASA perdió por completo la comunicación con Orion, la nave espacial utilizada en la misión Artemis 1, cuando se fue 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.
Eso requiere muchos recursos y es costoso, según explica a Business Insider Javier Ventura-Traveset, ingeniero jefe de la Oficina de Ciencias de la Navegación de Galileo de la ESA –mientras que el gobierno de EEUU ejecuta GPS, Galileo es su 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 forma autónoma sin la intervención de la Tierra.
Usar los satélites de la Tierra para ir a la Luna podría ayudar
Sorprendentemente, la forma más económica de llevar la navegación por satélite al espacio profundo es aprovechar los satélites alrededor de la Tierra, según comenta Elizabeth Rooney, ingeniera sénior de Surrey Satellite Technology Ltd.
Esta compañía está trabajando con la ESA para desarrollar la navegación por satélite en el espacio. Aunque 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, 4 satélites pudieron determinar su posición en el espacio utilizando señales de los satélites GPS de la Tierra. Estaban a 187.000 kilómetros de distancia, aproximadamente a la mitad del camino hacia la Luna.
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 es optimista. 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.
La esperanza es que, gracias a este detector, el satélite pueda navegar de forma autónoma alrededor de la Luna. También es muy liviano, 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 una "pequeña carrera competitiva amistosa" entre la ESA y la NASA para llevar la señal de navegación satelital de la Tierra a la luna, explica James Joseph "JJ" Miller, subdirector de Política y Comunicaciones Estratégicas dentro del Programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales en la sede de la NASA.
Miller asegura que muchos otros países han comenzado a invertir en tecnología de navegación en el espacio profundo.
"Todos han llegado a comprender que este es un ámbito 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”, agrega.
En algún momento, 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 confirma que la ESA tiene como objetivo probar una infraestructura básica de Moonlight para 2027 y una infraestructura 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 de los nods de la red.
"Imaginamos un tipo de arquitectura que incluye a los satélites de la NASA y la ESA trabajando juntos", añade Miller.
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 su camino a Marte.
Los visitantes de la Luna deberán poder comunicarse con la Tierra, hablar entre ellos de manera efectiva y entretenerse.
Más adelante, los colonos lunares podrían tener acceso a Internet de alta velocidad, videollamadas con sus seres queridos en la Tierra, transmitir programas y crear su propio contenido desde el espacio, según Ventura-Traveset.
"No creo que haya nadie que argumente que esa no es la forma en que vamos a ir", concluye.
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