La visión de DARPA para el futuro lunar
Es el año 2035 y existe una próspera economía lunar en la Luna. ¿Cómo llegamos allá? DARPA apoya un modelo futuro en el que la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), los gobiernos internacionales y la industria comercial puedan ampliar rápidamente la exploración y el comercio lunar, habilitado y respaldado por el despliegue de un marco de infraestructura lunar integrado y combinado de manera eficiente. Un marco integrado cambiaría radicalmente el paradigma técnico actual, según el cual cada actividad o módulo de alunizaje debe respaldar orgánicamente todos los recursos necesarios, como energía de supervivencia, comunicaciones y almacenamiento de datos.
La Arquitectura Lunar de 10 años (LunA-10) explorará el rápido desarrollo de conceptos tecnológicos fundamentales diseñados para alejarse de los esfuerzos científicos individuales dentro de sistemas aislados y autosuficientes y hacia una serie de sistemas compartibles, escalables y basados en recursos que interoperan, minimizando la huella lunar y creando servicios monetizables para futuros usuarios lunares.
El área temática 1 (TA-1) de LunA-10 se centra en una cartera de proveedores y usuarios lunares que, juntos, definirán una serie de futuros marcos lunares integrados que aprovechen el desarrollo comercial y las corrientes de financiación no gubernamentales. Cada marco y diseño de sistema integrado estará respaldado por un análisis cuantitativo de necesidades, análisis validado para casos de uso anticipados, conceptos de operaciones, análisis de escalamiento para sistemas fundamentales y métricas para el desempeño del sistema integrado. Los artistas identificarán las inversiones actuales y los desafíos técnicos futuros para lograr estos objetivos.
LunA-10 se basa en el Tratado del Espacio Ultraterrestre de 1967 (ver Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre: ¿Necesita una revisión?). De conformidad con el artículo IV del tratado, todos los avances y la participación del personal civil y/o militar en este esfuerzo pertenecen a fines científicos y pacíficos. La arquitectura lunar prevista no pretende apoyar la exploración humana o la experimentación científica que no tenga valor comercial. El esfuerzo LunA-10 TA-1 de DARPA se centra en crear vitalidad económica fuera de la Tierra a través de servicios comerciales monetizables proporcionados a una amplia variedad de usuarios que pretenden operar en la Luna y sus alrededores.
El estudio LunA-10 y sus objetivos
Anticipando una floreciente economía cislunar y lunar de investigación científica y desarrollo comercial en la próxima década, DARPA está solicitando enfoques técnicos innovadores y revolucionarios para trazar una visión y un camino hacia una infraestructura lunar optimizada e integrada para uso pacífico en Estados Unidos e internacional.
El estudio de capacidad de la Arquitectura Lunar de 10 Años (LunA-10) tiene como objetivo desarrollar rápidamente conceptos tecnológicos fundamentales que se alejen de los esfuerzos científicos individuales dentro de sistemas aislados y autosuficientes, hacia una serie de sistemas escalables y compartibles que interoperen, minimizando la huella lunar y creando servicios monetizables para futuros usuarios lunares. El estudio de siete meses incluirá tanto a proveedores como a usuarios lunares. Buscará establecer un marco analítico que defina nuevas oportunidades para una rápida actividad científica y comercial en la Luna y sus alrededores a través de inversiones colectivas en infraestructura, y también identifique desafíos técnicos relacionados. DARPA prevé poner a disposición del público los marcos analíticos finales para la infraestructura lunar.
«En los próximos 10 años se producirá un gran cambio de paradigma para la economía lunar«, dijo el Dr. Michael «Orbit» Nayak, director de programas de la Oficina de Tecnología Estratégica de DARPA. “Para llegar más rápido a un punto de inflexión, LunA-10 tiene como único objetivo identificar soluciones que puedan permitir sistemas lunares de múltiples misiones: imagina una central eléctrica inalámbrica que también pueda proporcionar comunicaciones y navegación en su haz”.
Durante 65 años, DARPA ha sido pionera y ha eliminado riesgos en tecnologías vitales para el avance espacial civil, desde la tecnología de cohetes Saturn V que llevó humanos a la Luna por primera vez, hasta la reciente asociación DARPA-NASA para permitir viajes espaciales más rápidos a la Luna y más allá con un motor de cohete térmico nuclear. LunA-10 continúa este rico legado al identificar y acelerar tecnologías clave que pueden ser utilizadas por el gobierno y la industria espacial comercial y, en última instancia, para catalizar la vitalidad económica en la Luna”.
Las áreas de interés del estudio, derivadas de un subconjunto de sectores clave identificados en un análisis de mercado de la futura economía lunar, incluyen los siguientes (con más detalles en la solicitud): tránsito/movilidad; energía; comunicaciones; y otros conceptos revolucionarios de infraestructura orbital o de superficie. LunA-10 tiene como objetivo facilitar la fusión y cooptimización de tantos sectores de infraestructura como sea posible, en nodos clave que puedan ampliarse en el futuro.
«Al igual que el nodo fundamental de ARPANET de DARPA creció hasta convertirse en la extensa red de Internet, LunA-10 está buscando esos nodos de conexión para respaldar una próspera economía comercial en la Luna«, dijo Nayak.
LunA-10 tiene como objetivo seleccionar empresas ejecutantes que tengan una visión clara y un plan de negocios técnicamente riguroso para proporcionar o utilizar uno o más servicios lunares, y luego impulsarlas para trabajar juntas en un entorno altamente colaborativo donde diseñarán nuevas soluciones integradas a nivel de sistema que abarcan múltiples servicios. La transmisión, la energía y las comunicaciones lunares probablemente sean piedras angulares, y el programa está solicitando a otros sectores la creación de servicios comerciales monetizables en la Luna y sus alrededores para 2035. Esto complementaría los objetivos de la Luna a Marte de la NASA centrados en la exploración humana, la ciencia y la experimentación en la Luna.
«Las oportunidades de maduración tecnológica son clave para el desarrollo de capacidades lunares con el fin de cumplir los objetivos de futuras arquitecturas lunares«, dijo Niki Werkheiser, Director for Technology Maturation in the Space Technology Mission Directorate (STMD) de la NASA.
El estudio no financiará la construcción de tecnología, el transporte a la superficie lunar ni la integración con vehículos de reparto lunares. Sin embargo, DARPA tiene la intención de proporcionar experiencia económica a todos los equipos LunA-10 para ayudar a analizar y validar las definiciones de masa crítica para crear una economía lunar próspera y con capacidad de supervivencia. LunA-10 se basa en el Tratado del Espacio Ultraterrestre (1967). De conformidad con el artículo IV del tratado, todos los avances y la participación del personal civil y/o militar en este esfuerzo pertenecen a fines científicos y pacíficos.
La búsqueda de innovación y colaboración
El departamento de I+D del Pentágono quiere estudiar la infraestructura de energía y comunicaciones en la Luna.
¿Cuál es el mejor lugar para establecer el campamento base Artemis? Los investigadores se están concentrando en sitios que cuentan con acceso prolongado a la luz solar, comunicación directa con la Tierra y pendientes suaves y también ofrecen acceso a regiones permanentemente sombreadas que pueden contener hielo de agua. Representación artística de una posible base lunar temprana. (Crédito de la imagen: NASA)
DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa) busca un rápido desarrollo de tecnologías para apoyar la base de una infraestructura lunar integrada.
El estudio de capacidad de la Arquitectura Lunar de 10 Años (LunA-10) intentará unir lo que la agencia considera esfuerzos aislados dentro de la comunidad científica para producir un marco tecnológico diverso para facilitar las actividades en el espacio alrededor y sobre la superficie de la Luna en las próximas décadas. Está previsto que el estudio de DARPA dure siete meses e incluirá a proveedores y usuarios de servicios lunares, según un comunicado en el sitio web de la agencia publicado el 15 de agosto.
«En los próximos 10 años se producirá un gran cambio de paradigma para la economía lunar«, dijo en el comunicado Michael Nayak, director de programas de la Oficina de Tecnología Estratégica de DARPA. Para ayudar a acelerar este cambio, LunA-10 identificará empresas con «planes de negocios técnicamente rigurosos» y promoverá la innovación colaborativa entre ellas para crear múltiples servicios comercialmente viables en la Luna alrededor de 2035.
Como reconoce la declaración de DARPA, esta línea de tiempo coincide con los esfuerzos de la NASA para establecer una presencia humana permanente en la Luna como campo de pruebas para futuras misiones a Marte. El actual programa Artemis de la NASA incluye planes eventuales para una estación espacial en órbita cislunar, un puesto de avanzada en el polo sur de la luna y expediciones a través de la superficie lunar.
Este alcance de exploración, combinado con el crecimiento previsto de las empresas lunares comerciales, requerirá una infraestructura sólida y confiable para respaldarla, lo que DARPA espera abordar con LunA-10.
La transferencia de energía y la comunicación de datos serán focos clave del estudio, y la combinación de esas tecnologías, una prioridad. Una forma de lograrlo sería con láseres complejos capaces de emitir electricidad de forma inalámbrica y al mismo tiempo transportar un flujo de datos.
«LunA-10 tiene como objetivo facilitar la fusión y cooptimización de tantos sectores de infraestructura como sea posible, en nodos clave que puedan ampliarse en el futuro«, afirma el comunicado de DARPA.
«Imagínese una central eléctrica inalámbrica que también pueda proporcionar comunicaciones y navegación en su haz», dijo Nayak, y agregó: «LunA-10 está buscando esos nodos de conexión para respaldar una próspera economía comercial en la luna».
Contribuciones de las empresas seleccionadas
El estudio de siete meses de duración incluirá aportaciones de 14 empresas sobre una futura economía lunar.
Hemos visto películas y leído libros sobre cómo sería tener un hábitat en la luna, pero para convertir nuestra fantasía de ciencia ficción en realidad, los científicos deben sentar algunas bases.
Eso es lo que hará la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) , una organización estadounidense que tiene como objetivo desarrollar avances en tecnología de Seguridad Nacional, mientras trabaja en estrecha colaboración con 14 empresas como parte de su Estudio de Capacidad de Arquitectura Lunar de 10 años (LunA-10). . Este estudio pretende lograr avances significativos en el desarrollo de futuros hábitats lunares, dice la agencia.
Un comunicado reciente , emitido por la propia DARPA, anunció que las empresas seleccionadas son: 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 y SpaceX .
«LunA-10 tiene el potencial de cambiar la forma en que la comunidad espacial civil piensa acerca de estimular una actividad comercial generalizada en la Luna y sus alrededores en los próximos 10 años», dijo en el mismo Michael “Orbit” Nayak, director de programas de la Oficina de Tecnología Estratégica de DARPA.
«Los participantes de LunA-10 incluyen empresas grandes y pequeñas, nacionales e internacionales, cada una de las cuales aportó una visión clara y un plan técnicamente riguroso para avanzar rápidamente hacia nuestro objetivo: una infraestructura lunar autosuficiente, monetizable y de propiedad y operación comercial. Estamos entusiasmados de comenzar y compartir los resultados con la comunidad lunar en general«.
Cada una de las contribuciones de estas empresas agregará perspectivas únicas que conducirán al avance de los servicios lunares en áreas como la energía lunar; utilización de recursos mineros y comerciales in situ; comunicaciones, navegación y cronometraje; tránsito, movilidad y logística; y construcción y robótica. Algunos ejemplos incluyen la creación de un marco de METAL (extracción, tratamiento, ensamblaje y logística de materiales) utilizando robots para ayudar con la construcción lunar y el desarrollo de centros de naves espaciales «en órbita».
«Firefly es mejor conocido por encontrar soluciones innovadoras para algunos de los desafíos más complejos de la industria«, dijo Bill Weber, director ejecutivo de Firefly Aerospace, en un comunicado de prensa. «Hemos identificado un camino para mejorar drásticamente los tiempos de respuesta de las misiones en órbita de años a días con centros de naves espaciales escalables que puedan albergar y dar servicio a naves espaciales en todo el espacio cislunar«.
Expertos de toda la comunidad espacial, desde científicos hasta ingenieros, se unirán durante este estudio de siete meses de duración para combinar sus conocimientos y habilidades y, en última instancia, desarrollar un «futuro marco civil lunar» que, según DARPA, Estados Unidos puede utilizar «diplomáticamente». » En otras palabras, la estructura que puede compartirse pacíficamente con las relaciones internacionales de Estados Unidos una vez completada. Con este esfuerzo, la agencia se concentrará en crear avances en tecnología que permitirán a la nación desempeñar un papel de liderazgo importante en futuras iniciativas tecnológicas.
«DARPA finalmente hizo lo que la industria estaba esperando«, dijo Gary Calnan, director ejecutivo de CisLunar Industries, en un comunicado de prensa reciente. «El equipo LunA-10 ha hecho un gran trabajo reuniendo a 14 empresas que representan partes complementarias de la futura economía lunar. Este esfuerzo sentará las bases para un mercado en el que todo el dominio espacial pueda participar«.
Se espera que las empresas compartan su trabajo en la reunión de primavera del Lunar Surface Innovation Consortium (LSIC) en abril de 2024, y los informes finales se publicarán en junio de 2024.
Para obtener más información sobre el estudio de capacidad de LunA-10, puedes consultar el informe completo aquí.
El futuro de la Economía Lunar
Con la participación de empresas de diversos tamaños y nacionalidades, el estudio LunA-10 sienta las bases para un mercado lunar en el que todo el dominio espacial pueda participar. Se espera que los resultados del estudio sean compartidos en la reunión de primavera del Lunar Surface Innovation Consortium en abril de 2024, con informes finales publicados en junio de 2024. Este esfuerzo representa un paso significativo hacia la creación de una economía lunar sostenible y pacífica para 2035.
La economía lunar podría alcanzar los 100,000 millones de euros en la próxima década debido a una serie de factores y desarrollos que están en marcha. Según un análisis del mercado lunar publicado en 2022 por Northern Sky Research (NSR), se espera que el mercado lunar movilice alrededor de 105 mil millones de dólares durante la próxima década.