Endurance, un rover nuclear para explorar la cara oculta de la Luna

En abril de 2022 la comunidad científica estadounidense reclamó a la NASA llevar a cabo una nueva misión a la Luna consistente en enviar en un rover con un generador de radioisótopos (RTG) a base de plutonio-238 que debía recorrer la cara oculta durante cuatro años. La misión, denominada Endurance, apareció entonces en la actualización del informe Decadal Survey para explorar el Sistema Solar como sustituta de una propuesta de misión de retorno de muestras de la cara oculta. Esta última misión había aparecido como propuesta de sonda de tipo medio —New Frontiers en la jerga de la NASA— desde principios de siglo, pero nunca fue aprobada y terminó por desaparecer tras la aparición de los planes chinos de llevar a cabo una misión similar (y, efectivamente, la Chang’e 6 china trajo el año pasado 1,94 kg de muestras de la cara oculta).

Endurance venía en dos versiones, Endurance-R y Endurance-A. Endurance-R (de ‘robotic‘), era una misión de tipo Flagship —las más caras—, con un coste de 2430 millones de dólares. Debía alunizar en la cuenca Polo Sur-Aitken (SPA) de la cara oculta y recolectar 2,2 kg de muestras procedentes de, al menos, una docena de lugares diferentes. Luego volvería al lugar de alunizaje para depositar las sondas en la etapa superior del módulo lunar, que debería regresar a la Tierra. Por contra, Endurance-A (de ‘astronaut‘), también alunizaría en la cuenca SPA, pero recogería 100 kg de muestras y viajaría hasta el polo sur, donde las entregaría a los astronautas de una misión Artemisa. Al no requerir una etapa de ascenso para retornar las muestras, Endurance-A sería una misión mucho más barata, de tipo New Frontiers, con un coste de 1105 millones.

No obstante, los altos costes y retrasos del programa Artemisa, además de las misiones lunares CLPS, hacían presagiar que esta misión no llegase muy lejos. De hecho, el programa CLPS tiene previsto mandar varios rovers lunares, aunque ninguno tan sofisticado como Endurance, pues no olvidemos que la inmensa mayoría de misiones CLPS no podrán sobrevivir a la noche lunar al no disponer de calentadores de radioisótopos (RHUs) o RTGs, a diferencia de las sondas chinas Chang’e 3 y Chang’e 4. No obstante, la reciente —y absurda— cancelación del rover VIPER de la NASA ha vuelto a poner el foco de atención en el rover Endurance. El motivo es que las misiones Artemisa de la NASA se limitarán a visitar el polo sur de la Luna, una zona muy interesante, pero, lógicamente, la Luna es mucho más grande. Por otro lado, y aunque hay previstas varias misiones CLPS a otras zonas distintas del polo sur, de estas, la mayoría tienen como objetivo la cara visible y no llevarán rovers capaces de desplazarse grandes distancias. Como resultado, urge la necesidad de ampliar los horizontes geográficos del programa Artemisa para aumentar su interés científico.

Actualmente, el concepto que ha sobrevivido es el esquema de misión Endurance-A, o sea, la versión más barata que prevé llevar 100 kg de muestras de la cuenca SPA de la cara oculta hasta algunos de los lugares de alunizaje de Artemisa para que sean transportadas a la Tierra. La misión de Endurance durará unos cuatro años, durante los que recorrerá unos 2000 kilómetros. Endurance es un rover de 570 kg y, en el diseño de 2022, con una altura de 2,7 metros, una longitud de 2,8 metros y una anchura de 2,1 metros. El rover sigue llevando un brazo robot con cinco grados de libertad y un RTG a base de plutonio-238 —que producirá un mínimo de 245 vatios de electricidad— para garantizar que pueda sobrevivir a la noche lunar y que sea capaz de desplazarse durante muchas más horas. La novedad en el diseño es que se ha sustituido la suspensión de doble balancín por una simple. A pesar de que sigue teniendo cuatro ruedas de 80 centímetros de diámetro, el cambio permitirá ahorrar masa y simplificará la construcción. A cambio, el rover deberá tener más cuidado con el terreno que atraviesa.

En el JPL han construido el prototipo ERNEST (Exploration Rover for Navigating Extreme and Sloped Terrains), un modelo de Endurance a escala 1:2 para estudiar la movilidad del vehículo y técnicas de conducción autónoma. Por el momento la NASA no ha tomado una decisión sobre aprobar o no esta misión. De hacerlo, Endurance alunizaría en la cara oculta a principios de la próxima década. No obstante, incluso si es aprobada, nada garantiza que su diseño se parezca al sugerido por el JPL, pues es posible que la NASA elija para esta tarea alguna versión de los rovers no presurizados del programa Artemisa, como es el FLEX de Astrolab, que, precisamente, se ha propuesto para esta misión.

Referencias:

• https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/11/endurance-spa-traverse-and-sample-return.pdf
• https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2024/pdf/2649.pdf
• https://www.hou.usra.edu/meetings/leag2024/pdf/5033.pdf
• https://smd-cms.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/11/astrolab.pdf

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