Empacho de misiones a la Luna: es el turno de Japón con su innovadora astronave SLIM

La expresión popular de que “no hay dos sin tres” se ha vuelto a hacer realidad en la recién resucitada exploración robótica de la Luna.

El tercer envite en poco más de 50 días al astro más próximo de la Tierra lo acaba de protagonizar la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Ha tenido lugar mientras el módulo de superficie Vikram y las seis ruedas del vehículo Pragyan de la Agencia Espacial de India (ISRO) permanecen sobre la superficie lunar y los restos de la plataforma rusa Luna-25 están esparcidos entre el polvo y las rocas del suelo de Selene.

Japón toma ahora el relevo con su innovadora plataforma automática de nombre Módulo de Descenso Inteligente para Investigación Lunar o SLIM, acrónimo del inglés Smart Lander for Investigating Moon. Su despegue desde el Centro Espacial de Tanegashima en el cohete H-IIA F47 ‒fabricado por Mitsubishi Heavy Industries (MHI)‒ ha sido el jueves, 7 de septiembre, a las 01:42 hora peninsular española, las 08:42 en Tokio. Estaba previsto que fuera el 28 de agosto, pero una meteorología adversa obligó a retrasar la fecha al director de lanzamientos de MHI, Tatsuru Tokunaga.

La astronave de la JAXA no vuela directamente hacia nuestro satélite natural. Con un peso máximo al despegue de tan solo 730 kilos, de los que más de 500 son de propelente, el motor de SLIM debe minimizar su consumo y describir una larga trayectoria. El inconveniente es que va a tardar entre tres y cuatro meses en alcanzar la órbita lunar, donde permanecerá otros 30 días. Así es que el descenso final será entre finales de año y febrero de 2024, ha precisado el director del proyecto SLIM, el profesor Shinichiro Sakai. 

Se debe posar en el pequeño cráter Shioli de la cara visible de la Luna. De 270 metros de diámetro, está dentro de otro mucho mayor de nombre Cyrillus, de 98 kilómetros de diámetro. Si lo consigue, el primer ministro Fumio Kishida podrá mostrarse igual de satisfecho que su homólogo de India, Narendra Modi, en un próximo encuentro entre ambos. De lo contrario, todo Japón tendrá que asumir que la tecnología espacial india ha demostrado estar por encima de la nipona.

La principal innovación: su sistema de navegación basado en visión

Y es que Nueva Delhi ha arrebatado a Tokio la posibilidad de ocupar la cuarta plaza en el ranking mundial de naciones que han pisado Selene. Si la misión SLIM tiene un final feliz, el país de los cerezos en flor tendrá que conformarse con el quinto lugar a escala global en colocar un artefacto ‒tras Rusia, Estados Unidos, China e India‒ y el tercer estado asiático en conseguirlo.

Pero ¿qué novedades aporta SLIM respecto a sus antecesores? Lo detalla Masaki Fujimoto, director general adjunto del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS), la institución de la JAXA responsable de hacer realidad el proyecto. SLIM es una “misión de demostración de bajo coste con la que queremos validar las nuevas tecnologías que hemos desarrollado para conseguir un alunizaje de gran precisión. Si lo conseguimos ‒añade Fujimoto‒, abriremos un nuevo camino en la exploración de la superficie lunar y de otros astros”.

¿Hasta qué grado debe tener precisión el descenso? Uno de los dos principales objetivos de la JAXA es que SLIM se asiente sobre el suelo con un margen de error “del orden del centenar de metros o inferior ‒recalca Fujimoto‒ y no de varias o muchas decenas de kilómetros, como es lo habitual”. Es lo que ocurre hasta ahora en los descensos sobre objetos celestes con una gravedad de cierta importancia.

El presidente de la agencia espacial japonesa, el profesor Hiroshi Yamakawa ‒de 58 años‒, lo sentencia así: “Lo que pretendemos es pasar de la era del alunizar donde podamos al alunizar donde queramos”. Desde abril de 2018 al frente de la JAXA y con dos fracasos en menos de un año ‒el primer vuelo del cohete H-3 y el sexto del Épsilon‒, Yamakawa resalta que la tecnología clave que incorpora SLIM reside en su sistema de navegación “basado en visión”.

Los ingenieros de la JAXA han desarrollado una batería de algoritmos para el procesado de imágenes en tiempo real. En ensayos y simulaciones “hemos conseguido integrar los datos de una cámara ultraligera, un radar de gran precisión y un sensor láser para evitar chocar contra rocas, cráteres o cualquier obstáculo”. Lo que ahora se quiere es efectuar “un alunizaje suave, seguro y muy preciso para validar la tecnología de navegación basada en visión”, precisa el director del proyecto, Shinichiro Sakai.

Pisar suelo lunar sólo con tecnología “Made in Japan”

SLIM se asemeja a un poliedro irregular de seis caras de 2,4 x 2,7 x 1,7 metros. Una de ellas está recubierta por finas láminas de células solares para alimentar sus baterías de litio, que generan la energía eléctrica para que funcionen los equipos e instrumentos durante su deambular por el espacio y sobre la Luna.

Viaja con tres instrumentos para explorar lo que le rodea. El más llamativo es una ultra minúscula sonda con un diámetro aproximado de 80 milímetros y unos 250 gramos llamado Vehículo de Excursión Lunar, pero rebautizado SORA-Q. Desarrollado por Sony, el fabricante de juguetes Tomy y la Universidad de Doshisha, se soltará de la astronave instantes antes del alunizaje, para rodar por el suelo lunar y, si es posible, adentrarse en cavidades y enviar imágenes de su interior para retransmitir a la Tierra.

Bajo el liderazgo de la JAXA, en el diseño, desarrollo y fabricación de los diferentes sistemas y equipos de SLIM han participado 11 universidades e instituciones japonesas, así como compañías tan conocidas en el campo de la electrónica, la mecánica de precisión y las tecnologías avanzadas como Mitsubishi, Sharp, Kyocera, Furukawa e IHI.

Japón no es nuevo en la órbita lunar, donde ya ha estado al menos en dos ocasiones. La primera fue a partir de octubre de 2007 con la sonda Kaguya, que lanzada dos semanas antes descubrió profundas cavidades y la existencia de uranio. De unas 3 toneladas y con 15 instrumentos científicos a bordo, la degradación de sus sistemas aconsejó a los técnicos nipones su destrucción, que en junio de 2009 la hicieron estrellarse contra el suelo lunar. 

La segunda fue un intento privado de posarse en Selene. La compañía Ispace construyó el módulo de superficie Hakuto-R, lo puso en el espacio el 11 de diciembre de 2022 y procedió a su alunizaje el 25 de abril. Pero una telemetría errónea y la rotura de contacto durante su aproximación final provocaron la pérdida de control de la misión y su impacto letal contra el suelo. 

SLIM no ha sido enviada al espacio en solitario. En el cohete H-IIA tenía de compañero de viaje al telescopio de 2,3 toneladas de nombre Misión de Espectroscopia e Imágenes de Rayos X o XRISM, para ser colocado a de 550 kilómetros de la Tierra. Proyecto liderado por la JAXA con la participación de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), su objeto es observar el plasma en estrellas y galaxias, su evolución y vinculación con los agujeros negros.