La Nueva Carrera Espacial (NCE) hacia la Luna y el New Space actualmente afrontan desafíos de la colonización lunar, muy distintos de los enfrentados en 1969, cuando el Apollo 11 llevó por primera vez a la humanidad a la Luna. Ahora el creciente interés y destino de los Estados Unidos, China, Rusia, India, otras naciones y sus respectivas empresas, es el polo sur lunar en busca de los recursos minerales de la Luna, como ya lo hemos señalado en colaboraciones previas.
El interés militar estadounidense en el espacio cislunar y la Luna, considerado por el DoD como un dominio importante, permite a los Estados Unidos colocar sus activos espaciales de seguridad nacional más allá de la órbita baja terrestre y la órbita geo sincrónica, así como establecer una infraestructura que le permitirá una presencia a largo plazo en la luna y otros cuerpos celestes. Al respecto, una de las principales preocupaciones de seguridad estadounidenses sobre el ambicioso programa de exploración lunar de China (Estación Orbital Lunar y Estación Internacional de Investigación Lunar/International Lunar Research Station-ILRS), centradas en el uso de órbitas alrededor de la Luna, como el punto de Lagrange L2 Tierra-Luna (un punto de Lagrange es un lugar en el espacio donde las fuerzas gravitacionales combinadas de dos cuerpos grandes, como la Tierra y el Sol o la Tierra y la Luna, igualan la fuerza centrífuga que siente un tercer cuerpo mucho más pequeño. La interacción de las fuerzas crea un punto de equilibrio donde se puede "emplazar" una nave espacial para realizar observaciones), es la posibilidad de colocar un satélite en órbita de halo L2, lo que permitiría a China volar al otro lado de la luna y atacar satélites estadounidenses en órbitas geo sincrónicas; y que según expertos se trata de una inquietud poco fundada.
El debate entre las dos posturas hegemónicas en la Luna -Estados Unidos y China- gira en torno a los programas espaciales de cada país, específicamente sobre sus respectivos planes de establecerse de manera permanente en la Luna. El pasado 31 de octubre de 2023 un video de la Agencia Espacial Nacional de China (CNSA), mostró la visión de la instalación de la base lunar china y sus planes de explotación de los recursos minerales lunares (un misil lanzado desde la base orbital que perforará un tubo de lava previamente mapeado en tres dimensiones, posibilitará construir hábitats dentro de esos tubos, formados por antiguos flujos de lava lunar, utilizando lo que parecen ser sistemas inflables y de impresión aditiva con regolito. Las cuevas de lava ofrecerán a los taikonautas protección contra los micro meteoritos, la radiación y los cambios extremos de temperatura) y del Sistema Solar, que iniciará en 2035 y que comprende hasta 2100. El programa espacial chino incluye la construcción de una compleja red de instalaciones tanto en el espacio como en varios planetas y lunas para sostener su red de explotación minera y energética.
En este contexto, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa/Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), agencia estadounidense del Departamento de Defensa (DoD) responsable del desarrollo de nuevas tecnologías para uso militar, presentó recientemente tres iniciativas lunares con visión comercial interesantes, que merecen ser analizadas. Es importante destacar que DARPA fue pionera en tecnologías vitales para el avance espacial y, que su asociación con la NASA busca desarrollar tecnologías espaciales emergentes (el experimento Blackjack demostró en 2017 la utilidad de las tecnologías espaciales comerciales para aplicaciones militares), para lograr viajes espaciales más rápidos a la Luna, Marte y más allá, con un motor de cohete térmico nuclear, además de identificar y acelerar tecnologías clave que serán utilizadas por el gobierno y la industria espacial comercial, para catalizar la actividad económica en la Luna; por lo que no es novedad que las tres nacientes iniciativas de DARPA, que a continuación analizo, se enfoquen en su utilización intensiva en la Luna.
En primer lugar, el programa de fabricación de novedosos materiales, diseños orbitales y lunares de eficiencia masiva/Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials, and Mass-efficient Design (NOM4D), lanzado el 22 de marzo de 2022, cuyo objetivo es desarrollar las bases para la construcción de estructuras robustas y precisas en el espacio. La visión de NOM4D es transportar materias primas desde la Tierra para su fabricación en órbita -en instalaciones de construcción orbitales y los resultados se utilizarán en aplicaciones orbitales-. A diferencia de las estructuras desplegables que se utilizan para pruebas en tierra y supervivencia en lanzamientos, las nuevas estructuras NOM4D: paneles solares, antenas, radares, etc., las diseñan ocho equipos de investigación industriales y universitarios, específicamente para el entorno espacial.
En segundo lugar, el pasado 10 de noviembre de 2023, DARPA dio a conocer las Directrices de Operación Lunar para el Consorcio de Infraestructura/Lunar Operation Guidelines for the Infrastructure Consortium (LOGIC), con el propósito de reunir a las múltiples partes interesadas internacionales para identificar, proponer y acelerar los estándares de interoperabilidad para la infraestructura lunar comercial, que serán necesarios además de robustos sistemas comerciales escalables y compartibles para respaldar la rápida expansión de una economía lunar prospera y sostenible, en el futuro ecosistema lunar. Sin duda, LOGIC se constituirá en un foro permanente e independiente en el que la industria, el gobierno y la academia internacionales puedan colaborar en beneficio de toda la comunidad lunar. En tercer lugar, el 15 de agosto de 2023, DARPA presentó el inició del Estudio de Capacidad de Arquitectura Lunar a 10 años/ 10-Year Lunar Architecture (LunA-10) Capability Study, para estimular el desarrollo de una futura infraestructura de hábitats lunares integrada para “uso pacífico” por parte de Estados Unidos y sus socios en el NASA Artemis Program -además de Rusia, China y sus socios del International Lunar Research Station (ILRS)-; con base en el artículo IV del Tratado del Espacio Ultraterrestre (1967), que a la letra dice:
“Los Estados Partes en el Tratado se comprometen a no colocar en órbita alrededor de la Tierra ningún objeto portador de armas nucleares ni de ningún otro tipo de armas de destrucción en masa, a no emplazar tales armas en los cuerpos celestes y a no colocar tales armas en el espacio ultraterrestre en ninguna otra forma.
La Luna y los demás cuerpos celestes se utilizarán exclusivamente con fines pacíficos por todos los Estados Partes en el Tratado. Queda prohibido establecer en los cuerpos celestes bases, instalaciones y fortificaciones militares, efectuar ensayos con cualquier tipo de armas y realizar maniobras militares. No se prohíbe la utilización de personal militar para investigaciones científicas ni para cualquier otro objetivo pacífico. Tampoco se prohíbe la utilización de cualquier equipo o medios necesarios para la exploración de la Luna y de otros cuerpos celestes con fines pacíficos.”
El propósito del estudio LunA-10 al seleccionar a 14 empresas -el pasado 5 de diciembre de 2023- (Blue Origin, CisLunar Industries, Crescent Space Services LLC, Fibertek, Inc., Firefly Aerospace, GITAI, Helios, Honeybee Robotics, ICON, Nokia of America, Northrop Grumman, Redwire Corporation, Sierra Space and SpaceX), con visión clara y un plan de negocios técnicamente riguroso para proporcionar o utilizar uno o más servicios lunares, es impulsarlas para que trabajen conjuntamente en un entorno altamente colaborativo, donde diseñarán nuevas soluciones integradas -a nivel de sistema- que abarque múltiples servicios Luna-Tierra-Luna tales como las comunicaciones, IoT, energía (centrales eléctricas), logística y transporte, etc., que serán el soporte de la economía lunar en ciernes. Las empresas seleccionadas serán elegibles para acuerdos valorados en hasta un millón de dólares cada uno. Las empresas participantes del estudio LunA-10 mostrarán su trabajo en una reunión del Consorcio de Innovación de la Superficie Lunar/Lunar Surface Innovation Consortium (LSIC), respaldado por la NASA para desarrollar tecnologías en varias de las mismas áreas de estudio de DARPA, en abril de 2024, y presentarán un informe final a DARPA en junio de 2024.
El Beyond Earth Institute organizó nuevamente en Washington, D.C. el Beyond Earth Symposium, el 1 y 2 de noviembre de 2023, en el que se filtró que las 14 empresas fueron seleccionadas para trabajar en las siguientes seis áreas del estudio: comunicaciones y navegación; construcción y robótica; análisis de mercado; minería y utilización de recursos in situ (ISRU); fuerza; tránsito, movilidad y logística. Sobre el detalle de la participación de algunas de ellas se sabe que: CisLunar Industries (startup de Colorado), trabajará en la extracción, tratamiento, ensamblaje y logística de materiales para los recursos lunares; Firefly Aerospace, diseñará un centro agregado de naves espaciales en órbita que se acoplarán y ofrecerán servicios bajo demanda en todo el espacio cislunar, basado en su línea de naves espaciales Elytra; ICON, aportará su expertise en tecnologías de construcción impresa en 3D (cantidades específicas y costos), a partir de los insumos disponibles; Sierra Space, se centrará en integrar tecnologías para una necesidad crítica, extraer oxígeno del regolito de la superficie lunar con tecnología de oxígeno ISRU, dada su importancia estratégica para los sistemas de soporte vital, en términos de movilidad y potenciales aplicaciones comerciales. En general se sabe que las empresas aportan tecnologías y experiencia individuales al objetivo de LunA-10, que al colaborar conjuntamente se combinan en una arquitectura integrada.
Para complementar los objetivos de la Luna a Marte de la NASA (desarrollar rápidamente conceptos tecnológicos fundamentales, más allá de los esfuerzos científicos individuales en sistemas aislados y autosuficientes, hacia una serie de sistemas escalables y compartibles que interoperen en la exploración humana, la ciencia y experimentación en la Luna), el estudio LunA-10 solicitó -a otros sectores de la economía espacial- la creación de servicios comerciales monetizables para futuros usuarios en la Luna y sus alrededores hacia 2035. De la misma manera en que el nodo cardinal ARPANET de DARPA creció – a finales de los años sesenta- hasta convertirse en la extensa red de Internet, LunA-10 busca esos nodos de conexión para respaldar una próspera economía comercial en la Luna. Es un hecho que durante la siguiente década la naciente economía cislunar (espacio entre la Tierra y la Luna) y lunar de investigación científica y desarrollo comercial florecerá rápidamente, es por ello que el DoD, a través de DARPA, busca identificar riesgos y soluciones comerciales a través de enfoques técnicos innovadores y disruptivos para delinear una visión y una hoja de ruta hacia una infraestructura lunar óptima e integrada de “uso pacífico internacional”, que evite posibles conflictos entre las partes interesadas en la explotación y utilización de recursos In Situ/In-Situ Resource Utilization (ISRU). LunA-10, que se realizará durante siete meses, incluirá tanto a proveedores como a usuarios lunares a fin de definir las nuevas oportunidades para una rápida actividad científica y comercial en la Luna y sus alrededores, a través de inversiones colectivas en infraestructura, así como identificar los múltiples desafíos técnicos relacionados y las soluciones que puedan permitir sistemas lunares de misiones múltiples.
Este proyecto de DARPA, hacia una economía sostenible y pacífica, integra a las tres iniciativas: NOM4D,LOGIC y LunA-10, consideradas esfuerzos separados pero complementarios. De manera que, así como LunA-10 se enfoca en la interoperabilidad eficiente de nodos de red, clave para una economía lunar futura, NOM4D se centra en liberarse de las limitaciones de masa, tamaño y vibración del lanzamiento para permitir el diseño y la construcción de estructuras grandes en órbita, mientras que LOGIC se concentra en acelerar los estándares de interoperabilidad para la futura infraestructura lunar comercial.
En este escenario de la NCE hacia la Luna, Marte y más allá, Estados Unidos se encuentra ante importantes desafíos -para mantener su liderazgo en el espacio- como revitalizar su programa de colonización lunar centrándose en sistemas de soporte vital sostenibles, aprovechando sus capacidades y destreza tecnológica (como las iniciativas de DARPA), ante el indiscutible avance de la Estación Internacional de Investigación Lunar (ILRS), a cargo de las agencias china y rusa, CNSA y Roscosmos. Tanto China como EE.UU. utilizarán el polo sur como base lunar permanente para aprender a vivir y trabajar en otros planetas y formar a sus misiones tripuladas de exploración espacial. Este es un gran desafío para los Estados Unidos que exige acción inmediata, iniciativas disruptivas e innovadoras y un nuevo compromiso con la exploración espacial que coincida con los objetivos de la era NASA Artemis Program.
El proyecto de DARPA (NOM4D, LOGIC y LunA-10), está meticulosamente diseñado para catalizar una industria lunar comercial exitosa, sostenible y pacífica en la siguiente década. DARPA, en realidad no está haciendo nada en la Luna, ya que sólo está ayudando a la industria espacial a crear estándares interoperables que permitirán reducir y eliminar potenciales conflictos, promover la sostenibilidad y promover estándares adicionales para permitir la asistencia en casos de emergencia. De acuerdo con el DoD ninguna de sus agencias (DARPA, Fuerza Espacial, Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea) ha articulado ningún plan, programa o actividad en la superficie de la Luna, lo cual aplica para LunA-10, LOGIC y NOM4D.
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