Sonda Luna 25: la vuelta de Rusia a la Luna

El gran punto débil del programa espacial ruso es sin duda la exploración del sistema solar. Después de años de continuos retrasos y revisiones, Rusia solo ha lanzado dos sondas desde 1991. Y las dos —Mars 96 y Fobos-Grunt— terminaron en fracaso. Incluso una potencia espacial modesta y con un programa planetario muy joven como es la India ha superado a Rusia en este campo al lanzar con éxito sondas a la Luna (Chandrayaan) y a Marte (Mangalyaan). Bien es cierto que no todo está perdido: Rusia juega un papel fundamental en las misiones ExoMars 2016 y, sobre todo, ExoMars 2020, ambas sondas construidas conjuntamente con la ESA, además de participar con varios instrumentos científicos en otras misiones. Pese a todo Rusia sigue manteniendo planes para lanzar sus propias sondas y el próximo objetivo es la Luna. La próxima sonda lunar rusa debe ser la Luna 25, una nave que Roscosmos planea lanzar en 2019 y que incluirá un pequeño generador de radioisótopos (RTG) con plutonio-238.

Modelo de la sonda Luna 25 (NPO Lávochkin).

Como el tema de las sondas lunares rusas es algo confuso, hagamos algo de memoria. Tras muchos cambios de planes —y de nombres—, Roscosmos decidió aprobar en 2014 tres sondas para el estudio de nuestro satélite: las Luna 25, Luna 26 y Luna 27. La Luna 25, también conocida como Luna-Glob, debía despegar en 2019 y aterrizar en la superficie lunar para poner a prueba las tecnologías asociadas con el descenso sobre la Luna. En 2021 despegaría la sonda Luna 26 o Luna-Resurs OA, un orbitador para estudiar la composición del regolito lunar. Por último, en 2023 despegaría la Luna 27 o Luna-Resurs PA, otra sonda de aterrizaje basada en la Luna 25 con un taladro desarrollado conjuntamente de la ESA para explorar el hielo de los polos lunares.

Planes actuales de Roscosmos para explorar la Luna (NPO Lávochkin).

Plan de exploración lunar de 2014 (NPO Lávochkin).

Pero recientemente Roscosmos ha vuelto a cambiar los planes y, contra todo pronóstico, ha acelerado los plazos del programa. Las sondas Luna 25, 26 y 27 se lanzarán ahora en 2019, 2020 y 2021 respectivamente y se llamarán Luna-Glob, Luna-Resurs 1 y Luna-Resurs 2. La empresa fabricante, NPO Lávochkin, también ha concretado más detalles de cada misión, especialmente de Luna 25, la primera de la serie, y la sonda Luna 28 de retorno de muestras, que ahora está planeada para no antes de 2024.

Sonda Luna 25 (NPO Lávochkin).

Luna 25 o Luna-Glob tendrá una masa de 1540 kg, de los cuales 30 kg corresponderán a los instrumentos científicos. Despegará mediante un lanzador Soyuz-2-1b/Fregat desde Baikonur. Tras realizar un viaje de cinco días que incluirán dos maniobras de corrección, la sonda se colocará en una órbita polar y circular de cien kilómetros de altura alrededor de la Luna. Tras otro encendido se situará en una órbita de 18 x 100 kilómetros. El tiempo total en órbita lunar será de entre 4 y 7 días. Posteriormente la sonda encenderá su motor principal a 18 kilómetros de altura para comenzar la fase de aterrizaje. El motor será capaz de generar un empuje de entre 400 y 480 kgf. A 2100 metros de altura la sonda habrá eliminado su velocidad horizontal y descenderá verticalmente con el motor apagado para dar tiempo al rdar Doppler a adquirir la altura y velocidad precisas. A 700 metros el motor se volverá a encender a la máxima potencia para frenar la velocidad del vehículo y a unos 20 metros se apagará y se usarán dos pequeños motores de 60 kg de empuje cada uno de cara a garantizar un aterrizaje suave —con una velocidad entre 1,5 y 3 m/s— sobre el polo sur de la Luna.

Fases de la misión Luna 25 a la Luna (NPO Lávochkin).

Fase de descenso de la Luna25 (NPO Lávochkin).

Configuración de lanzamiento (NPO Lávochkin).

La zona de aterrizaje no puede tener una inclinación superior a 7º, pero el alunizaje no será de alta precisión, como por ejemplo el de la sonda china Chang’e 3, por lo que las tres zonas de descenso elegidas son bastante planas. Además, al alunizar cerca del polo sur el Sol no se elevará sobre el horizonte más de 16,3º, motivo por el cual los cinco paneles solares —de 740 x 1220 mm cada uno, con una superficie total de 4,5 metros cuadrados— están situados en los laterales del vehículo. Estos paneles generarán una potencia de unos 530 vatios.

Partes de Luna 25 (NPO Lávochkin).

Tren de aterrizaje de Luna 25 (NPO Lávochkin).

Durante el primer día lunar la Luna 25 debe recoger muestras del regolito con un pequeño brazo manipulador y, por supuesto, tomará fotografías de la superficie. Pero para sobrevivir a la noche lunar, de dos semanas de duración, Luna 25 incorporará un pequeño generador de radioisótopos (RTG en inglés o RITEG en ruso) de plutonio 238 para garantizar que las temperaturas no desciendan demasiado. Este RTG tendrá una potencia térmica de 125-145 vatios y 6,5 vatios de potencia eléctrica, por lo que podrá generar un voltaje de unos 3 voltios, suficiente para mantener la aviónica a la temperatura adecuada. Este RTG está basado en los empleados en la malograda misión Mars 96.

RTG de Luna 25 (NPO Lávochkin).

Los instrumentos principales de la sonda son STS-L (la cámara principal, con capacidad estereoscópica), ADRON-LR (un detector de neutrones para estudiar el regolito), ARIES-L (para estudiar los iones que proceden del regolito debido a la interacción con el viento solar), LAZMA-LR (para el estudio de las muestras lunares recogidas por el brazo), LIS-TV-RPM (una cámara instalada en el brazo para ver el regolito en alta resolución), PmL (para estudiar la composición del polvo lunar y los campos eléctricos alrededor de la sonda), LINA-EKSAN (para el estudio de la exosfera lunar) y TERMO-L (para estudiar las propiedades térmicas del regolito), además de un retrorreflector láser para medir con precisión la distancia a la Luna.

Carga científica de Luna 25 (NPO Lávochkin).

En cuanto al resto de misiones, también han sufrido varias modificaciones estos últimos años. Luna 26 (Luna-Resurs 1) ha cambiado significativamente su diseño, aunque su misión sigue siendo la misma: cartografiar desde la órbita la composición mineral de la Luna y buscar rastros del hielo de los polos. Luna 26 será una sonda de 2200 kg con 160 kg de instrumentos. Por su parte, Luna 27 será similar a Luna 25, pero más pesada (2150 kg) y con más carga científica (130 kg), y además incorporará un sistema de aterrizaje de alta precisión. La estrella de la misión será el taladro capaz de perforar el suelo lunar del polo sur hasta una profundidad de dos metros para analizar su composición, aunque la sonda también estudiará el interior lunar mediante sismógrafos. La misión de retorno de muestras Luna 28, que aún no ha sido aprobada oficialmente, tendrá una masa superior a las tres toneladas y conservará las muestras a muy bajas temperaturas. Curiosamente, la propuesta de misión Luna 28, que debía llevar un Lunojod, a desaparecido del radar.

Nuevo diseño de la sonda Luna 26 (NPO Lávochkin).

Sonda Luna 27 (NPO Lávochkin).

Sonda Luna 28 de retorno de muestras (NPO Lávochkin).

Va a resultar complicado que Rusia saque adelante estas misiones en solitario, especialmente si persiste la actual situación económica y no sale adelante la colaboración con la ESA. Pero en cualquier caso se trata de un plan bastante racional y asequible. Rusia se juega mucho con la misión Luna 25 de cara a recuperar su puesto entre los países que cuentan con un programa de exploración planetaria independiente.

Modelo de la Luna 25 unida a la etapa Fregat (NPO Lávochkin).