Servicios comerciales de carga útil lunar

El programa Commercial Lunar Payload Services ( CLPS ) de la NASA contrata empresas para enviar pequeños módulos de aterrizaje y vehículos exploradores robóticos a la Luna . La mayoría de los sitios de aterrizaje se encuentran cerca del polo sur lunar ^{[ 1 ] [ 2 ]} , donde explorarán recursos lunares , probarán conceptos de utilización de recursos in situ (ISRU) y realizarán investigaciones científicas lunares para apoyar el programa lunar Artemis . El objetivo de CLPS es adquirir servicios de carga útil integrales entre la Tierra y la superficie lunar mediante contratos de precio fijo ^{[ 3 ] [ 4 ]} . El programa logró el primer alunizaje de una empresa comercial en la historia con la misión IM-1 en 2024. El programa se amplió para incluir soporte para cargas útiles de mayor tamaño a partir de 2025. En 2026, la NASA propuso la iniciativa "CLPS 2.0" ^{[ 5 ] .}

El programa CLPS está dirigido por la Dirección de Misiones Científicas de la NASA , junto con las direcciones de Exploración Humana y Operaciones y de Misiones de Tecnología Espacial. La NASA espera que los contratistas proporcionen todas las actividades necesarias para integrar, alojar, transportar y operar de forma segura las cargas útiles de la NASA, incluidos los vehículos de lanzamiento, las naves de aterrizaje lunar, los sistemas de superficie lunar, los vehículos de reentrada a la Tierra y los recursos asociados. ^{[ 4 ]}

Se han contratado ocho misiones en el marco del programa (excluyendo un contrato de misión que fue revocado después de su adjudicación y otro que fue cancelado después de que la empresa contratada quebrara).

La NASA lleva muchos años planificando la exploración y el uso de los recursos naturales de la Luna . La NASA ha identificado diversos objetivos de exploración, ciencia y tecnología que podrían abordarse mediante el envío regular de instrumentos, experimentos y otras pequeñas cargas útiles a la Luna. ^{[ 3 ]}

Cuando el estudio conceptual del rover Resource Prospector fue cancelado en abril de 2018, los funcionarios de la NASA explicaron que la exploración de la superficie lunar continuaría en el futuro, pero utilizando servicios de aterrizaje comerciales bajo un nuevo programa CLPS. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Más tarde, en abril de ese mismo año, la NASA anunció el programa Commercial Lunar Payload Services como el primer paso en la convocatoria para vuelos a la Luna. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 8 ]} En abril de 2018, CLPS emitió un borrador de solicitud de propuestas, ^{[ 4 ]} y en septiembre de 2018 la solicitud de propuestas de CLPS se emitió como una convocatoria formal. ^{[ 9 ]}

El 29 de noviembre de 2018, la NASA anunció las primeras nueve empresas que podrían presentar ofertas para los contratos, ^{[ 10 ]} que eran contratos de entrega y cantidad indefinidas con un valor máximo combinado de 2.600 millones de dólares durante diez años. ^{[ 10 ]}

En febrero de 2018, la NASA emitió una convocatoria para cargas útiles de instrumentos y tecnología para la superficie lunar que pudieran convertirse en clientes del programa CLPS. Las propuestas debían presentarse antes de noviembre de 2018 y el 17 de enero de 2019. La NASA realiza convocatorias anuales para la presentación de propuestas. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

El 31 de mayo de 2019, la NASA anunció una lista de adjudicaciones a Astrobotic , de Pittsburgh, Pensilvania, por 79,5 millones de dólares; Intuitive Machines , de Houston, Texas, por 77 millones de dólares; y OrbitBeyond , por 97 millones de dólares; para lanzar sus módulos de aterrizaje lunares. ^{[ 13 ]} Sin embargo, Orbit Beyond se retiró en julio de 2019 (y la NASA reconoció la rescisión del contrato el 29 de julio de 2019), pero siguió pudiendo presentar ofertas para futuras misiones. ^{[ 14 ]} En enero de 2024, la NASA informó que la adjudicación inicial a Astrobotic había aumentado a 108 millones de dólares, para transportar cinco cargas útiles científicas de la NASA en lugar de las 14 iniciales, y que el valor del contrato para Intuitive Machines había aumentado a 118 millones de dólares. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

El 1 de julio de 2019, se adjudicó un contrato de 5,6 millones de dólares a Astrobotic y su socio, la Universidad Carnegie Mellon, para desarrollar MoonRanger , un rover de 13 kg (29 lb) destinado a transportar cargas útiles en la Luna para el programa CLPS de la NASA. ^{[ 17 ] [ 18 ]} El lanzamiento estaba previsto para 2021 o 2022. ^{[ 18 ] [ 19 ]} El rover transportaría cargas útiles científicas aún por determinar y desarrolladas por otros proveedores, que se centrarían en la exploración y la creación de mapas 3D de una región polar en busca de indicios de hielo de agua o fosas lunares para entradas a cuevas lunares. ^{[ 19 ] [ 20 ]} El rover operaría de forma mayoritariamente autónoma durante un máximo de una semana. ^{[ 20 ]}  

El 18 de noviembre de 2019, la NASA agregó cinco contratistas al grupo de empresas elegibles para licitar para entregar grandes cargas útiles a la superficie lunar bajo el programa CLPS: Blue Origin , Ceres Robotics , Sierra Nevada Corporation , SpaceX y Tyvak Nano-Satellite Systems . ^{[ 21 ]}

El 8 de abril de 2020, la NASA anunció que había adjudicado el cuarto contrato CLPS (después de los adjudicados a Astrobotic, Intuitive Machines y OrbitBeyond) a Masten Space Systems . El contrato, valorado en 75,9 millones de dólares, era para que el módulo de aterrizaje lunar XL-1 de Masten transportara cargas útiles de la NASA y otros clientes al polo sur de la Luna a finales de 2022. ^{[ 22 ]}

El 11 de junio de 2020, la NASA adjudicó a Astrobotic Technology su segundo contrato CLPS. La misión sería el primer vuelo del módulo de aterrizaje Griffin de Astrobotic, de mayor tamaño. ^{[ 23 ]} Griffin pesa 450  kg. El contrato ascendió a 199,5 millones de dólares ^{[ 23 ]} , que cubren los costos del módulo de aterrizaje Griffin y del lanzamiento. La misión estaba programada para noviembre de 2024. ^{[ 24 ]}

El 16 de octubre de 2020, ^{[ 25 ]} la NASA adjudicó a Intuitive Machines su segundo contrato CLPS para la Misión 2 de Intuitive Machines (IM-2). El contrato tenía un valor aproximado de 47 millones de dólares. Utilizando un módulo de aterrizaje Nova-C , la misión aterrizaría un taladro ( PRIME-1 ) combinado con un espectrómetro de masas cerca del polo sur lunar , para intentar extraer hielo de debajo de la superficie. La misión estaba programada para diciembre de 2022, utilizando un cohete Falcon 9 .

El 4 de febrero de 2021, la NASA adjudicó un contrato CLPS a Firefly Aerospace , de Cedar Park, Texas , por aproximadamente 93,3 millones de dólares, para entregar un conjunto de 10 investigaciones científicas y demostraciones tecnológicas a la Luna en 2023 (posteriormente pospuesto a 2024). Esta fue la sexta adjudicación (la séptima si se cuenta la adjudicación a OrbitBeyond, que posteriormente se canceló) para el envío a la superficie lunar (un módulo de aterrizaje lunar) en el marco de la iniciativa CLPS. Esta fue la primera entrega adjudicada a Firefly Aerospace, que proporcionaría el servicio de envío lunar utilizando su módulo de aterrizaje Blue Ghost , diseñado y desarrollado en las instalaciones de la compañía en Cedar Park. ^{[ 26 ]}

El siguiente contrato CLPS (el séptimo, sin contar el contrato OrbitBeyond) fue adjudicado por la NASA el 17 de noviembre de 2021 a Intuitive Machines, siendo este su tercer contrato. Su módulo de aterrizaje Nova-C fue contratado para aterrizar cuatro cargas útiles de la NASA (aproximadamente 92  kg en total) para estudiar una formación lunar llamada Reiner Gamma . La misión se conocía como misión IM-3 y estaba previsto que aterrizara en la Luna en 2024. El valor del contrato era de 77,5 millones de dólares y, en virtud del mismo, Intuitive Machines era responsable de los servicios de entrega de principio a fin, incluyendo la integración de la carga útil, el transporte desde la Tierra hasta la superficie lunar y las operaciones de la carga útil. ^{[ 27 ]}

El 21 de julio de 2022, la NASA anunció que había adjudicado un contrato CLPS (el octavo, sin contar OrbitBeyond) por valor de 73 millones de dólares a un equipo liderado por la empresa Draper. La misión tenía como objetivo la Cuenca de Schrödinger en la cara oculta de la Luna, prevista para 2025. El módulo de aterrizaje de la misión, denominado SERIES-2 por Draper, llevaría a la Cuenca de Schrödinger tres experimentos para recopilar datos sísmicos, medir el flujo de calor y la conductividad eléctrica del subsuelo lunar y medir los fenómenos electromagnéticos creados por la interacción del viento solar y el plasma con la superficie lunar. Esta misión sería la primera misión CLPS en apuntar a la cara oculta de la Luna y aspira a ser el segundo alunizaje (después de la Chang'e-4 de China ) en la cara oculta de la Luna. La misión también desarrollaría y desplegaría dos satélites de retransmisión de datos, imprescindibles para las misiones en la cara oculta de la Luna. Muchas empresas participan en la misión, siendo Draper el contratista principal, incluyendo ispace . ^{[ 28 ]} El 29 de septiembre de 2023, ispace anunció que el módulo de aterrizaje SERIES-2 había sido completamente rediseñado y renombrado como APEX 1.0, lo que provocó que la misión se retrasara hasta 2026. ^{[ 29 ]}

Masten Space Systems se declaró en bancarrota en julio de 2022, ^{[ 30 ]} y casi todos sus activos fueron vendidos a Astrobotic Technology . ^{[ 31 ]} Esto llevó a la cancelación de la misión CLPS de Masten.

El 14 de marzo de 2023, la NASA adjudicó a Firefly una orden de trabajo de 112 millones de dólares (el octavo contrato CLPS, sin contar OrbitBeyond ni Masten Space Systems) para una misión al lado oculto de la Luna utilizando el segundo módulo de aterrizaje Blue Ghost , cuyo lanzamiento estaba previsto para 2026. ^{[ 32 ]}

El 2 de marzo de 2025, el módulo de aterrizaje Blue Ghost aterrizó en la Luna alrededor de las 3:30  a. m., hora del este. La nave espacial, construida por Firefly Aerospace de Cedar Park, Texas, transportaba diez instrumentos para la NASA como parte del programa CLPS. Muchos de ellos se centrarán en el polvo lunar, que puede ser angular, pegajoso y afilado, lo que dificulta su manipulación por parte de la maquinaria y puede suponer un riesgo para la salud de los futuros astronautas. ^{[ 33 ]}

Se espera que la naturaleza competitiva del programa CLPS reduzca el costo de la exploración lunar, acelere el regreso robótico a la Luna, el retorno de muestras , la prospección de recursos en la región polar sur y promueva la innovación y el crecimiento de las industrias comerciales relacionadas. ^{[ 36 ]} El programa de desarrollo de carga útil se llama Desarrollo y Avance de Instrumentación Lunar (DALI), y los objetivos de la carga útil son la exploración, la utilización de recursos in situ ( ISRU ) y la ciencia lunar. Se esperaba que los primeros instrumentos se seleccionaran para el verano de 2019, ^{[ 4 ]} y que las oportunidades de vuelo comenzaran en 2021. ^{[ 36 ] [ 4 ]}

Se emitirán múltiples contratos y es probable que las primeras cargas útiles sean pequeñas debido a la capacidad limitada de los primeros módulos de aterrizaje comerciales. ^{[ 8 ]} Los primeros módulos de aterrizaje y rovers serán demostradores de tecnología en hardware como aterrizaje de precisión/evitación de peligros, generación de energía ( solar y RTG ), utilización de recursos in situ ( ISRU ), gestión de fluidos criogénicos , operaciones autónomas y detección , y aviónica avanzada , movilidad, mecanismos y materiales . ^{[ 4 ]} Este programa requiere que solo los vehículos de lanzamiento estadounidenses puedan lanzar la nave espacial. ^{[ 4 ]} La masa de los módulos de aterrizaje y rovers puede variar desde miniatura hasta 1000 kg (2200 lb) , ^{[ 37 ]} con un módulo de aterrizaje de 500 kg (1100 lb) cuyo lanzamiento está previsto para 2022. ^{[ 36 ]}    

La carta de presentación del borrador de la solicitud de propuestas indica que los contratos tendrán una duración máxima de 10 años. A medida que surja la necesidad de la NASA de enviar cargas útiles a la superficie lunar (y otros destinos cislunares), se emitirán órdenes de trabajo de precio fijo sobre las que los contratistas principales aprobados podrán presentar sus ofertas. Se emitirá un alcance del trabajo con cada orden de trabajo. Las propuestas del programa CLPS se están evaluando según cinco estándares de accesibilidad técnica. ^{[ 4 ]}

La NASA estima un costo de un millón de dólares por kilogramo entregado a la superficie lunar. (Esta cifra podría revisarse después de un alunizaje, cuando se disponga de los costos reales). ^{[ 38 ]}

Las empresas seleccionadas se consideran "contratistas principales" que pueden subcontratar proyectos a otras empresas de su elección. Las primeras empresas a las que se les concedió el derecho a licitar contratos CLPS fueron elegidas en 2018. ^{[ 10 ] [ 39 ] [ 9 ]}

El 21 de mayo de 2019, tres empresas obtuvieron contratos para el aterrizaje: Astrobotic Technology , Intuitive Machines y OrbitBeyond . ^{[ 13 ]}

El 29 de julio de 2019, la NASA anunció que había concedido la solicitud de OrbitBeyond de ser liberada de este contrato específico, citando "desafíos corporativos internos". ^{[ 40 ]}

On November 18, 2019, NASA added five new contractors to the group of companies who are eligible to bid to send large payloads to the surface of the Moon with the CLPS program.^[21]

On April 8, 2020, NASA selected Masten Space Systems for a mission to deliver and operate eight payloads – with nine science and technology instruments – to the Moon's South Pole in 2022.^[41][42][43] Masten Space Systems filed for bankruptcy in July 2022;^[30][31] this led to the cancellation of Masten's CLPS mission.

On February 4, 2021, NASA awarded a CLPS contract to Firefly Aerospace for a mission to deliver a suite of 10 science investigations and technology demonstrations to the Moon in 2023.^[26]

On July 21, 2022, NASA announced that it had awarded a CLPS contract to Draper Laboratories.^[28]

On August 29, 2024 NASA announced that it awarded another CLPS task order to Intuitive Machines. The six payloads include four from NASA, one from the European Space Agency and one from the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado Boulder.^[44]

On July 29, 2025, NASA announced that it had awarded a fourth CLPS task order to Firefly (Blue Ghost-4). It will carry a Canadian Space Agency's lunar rover.^[45]

On June 30, 2026 NASA announce awards for four additional CLPS missions, two using Astrobotic Peregrine landers, one using a Firefly Blue Ghost lander and one using an Intuitive Machines Nova-C lander.^[46]

Notas:

Los contratos del programa CLPS para módulos de aterrizaje y misiones de aterrizaje no incluyen las cargas útiles. Estas se desarrollan mediante contratos independientes, ya sea en instalaciones de la NASA o en empresas comerciales. Los módulos de aterrizaje del programa CLPS proporcionan el aterrizaje, los servicios de apoyo y la recuperación de muestras, según lo especificado en cada contrato.

El primer lote de cargas útiles científicas se está desarrollando en instalaciones de la NASA, debido al poco tiempo disponible antes de los primeros vuelos programados. Las selecciones posteriores incluyen cargas útiles proporcionadas por universidades e industria. Se prevé publicar convocatorias anuales para la presentación de cargas útiles, lo que brindará nuevas oportunidades.

Tercer lote

En junio de 2021, la NASA anunció la selección de tres cargas útiles de su convocatoria de propuestas para Cargas útiles e investigaciones en la superficie de la Luna (PRISM). Estas cargas útiles debían enviarse a Reiner Gamma y a la cuenca de Schrödinger entre 2023 y 2024. ^{[ 57 ]}

• Lunar Vertex : ^{[ 60 ]} un conjunto de carga útil conjunta de módulo de aterrizaje y rover programado para ser entregado a Reiner Gamma para investigar los remolinos lunares . Asignado a la misión de aterrizaje IM-3 . Laboratorio de Física Aplicada.
• Conjunto sísmico de la cara oculta de la Luna (FSS): dos sismómetros, el sismómetro vertical de banda muy ancha y el sensor de período corto, medirán la actividad sísmica en la cara oculta de la Luna, en la cuenca de Schrödinger. Asignado a una misión de aterrizaje de ispace . Laboratorio de Propulsión a Chorro.
• Conjunto de instrumentos para la medición de la temperatura y los materiales del interior lunar (LITMS): dos instrumentos, el taladro neumático Rapidity para la exploración térmica del subsuelo lunar y el radiómetro magnetotelúrico lunar, previamente seleccionados en el segundo lote y cuya entrega a la cuenca de Schrödinger está prevista. Complementarán los datos adquiridos por el FSS. Instituto de Investigación del Sudoeste.

• imgur.com Diapositivas del Día Industrial del 8 de mayo de 2018