La estación de espacio profundo Gateway, dirigida por la NASA, está a años del lanzamiento de su primer componente, pero la NASA y el Centro de Operaciones de la ESA (ESOC) se están concentrando en la órbita en la que viajará en el espacio cis-lunar. Llamada Órbita de Halo Casi Rectilínea (NRHO), promete misiones más baratas a la Luna y más allá, así como horarios regulares para los astronautas visitantes.

Hay muchas cosas acerca de la controvertida estación Gateway, oficialmente conocida como la Plataforma Orbital Lunar – Gateway (LOP-G), que todavía tienen que ser clavadas, pero una de las más importantes es la órbita en la que se ubicará cuando se lance el primer componente en 2022, porque esto afectará a muchas partes de la misión y el diseño de la estación.

Idealmente, la órbita debería ser estable, pero también tiene que ser una que permita tanto el fácil acceso a la superficie lunar como el transporte regular de tripulaciones desde y hacia la Tierra. La buena noticia es que con las fuerzas gravitacionales de la Tierra, la Luna y el Sol en juego, hay muchas opciones. La mala noticia es que calcular estas órbitas 3D en lo que los físicos llaman el problema de los tres cuerpos de la mecánica orbital es un verdadero dolor de cabeza incluso para los ordenadores más avanzados.

Artist'c concept of Orion docking with Gateway

La órbita actual elegida por la NASA, el ESOC y los otros socios de Gateway no orbita la Luna en una órbita circular baja como las misiones Apolo de hace medio siglo. No orbita exactamente la Luna en absoluto. En su lugar, orbita una región del espacio que es uno de los puntos de libración o Lagrange. Es uno de los cinco puntos donde la atracción gravitacional de la Tierra, la Luna y el Sol se equilibra para actuar como una especie de punto dulce cósmico.

Se utilizan como puntos de eliminación para los satélites de comunicaciones muertos, pero gracias al trabajo del científico de la NASA Robert W. Farquhar en 1968, también se sabe que se puede orbitar uno de estos puntos como si fuera un planeta, aunque no haya nada allí.

Según el ESOC, lo que Gateway hará es orbitar este punto en una trayectoria que lo llevará a una distancia de 3.000 km (1.864 millas) de la superficie de la Luna y a una distancia de 70.000 km (43.496 millas). Visto desde la Tierra, este camino parecerá como si estuviera trazando un halo desviado sobre la Luna una vez cada siete días.

Esa órbita proporcionaría al puesto avanzado una serie de ventajas. Permitiría a la tripulación ver la Tierra y el otro lado de la Luna al mismo tiempo. Además, la nave alimentada por energía solar encontraría muy pocos eclipses en la Tierra o en la Luna. Sin embargo, la órbita no es completamente estable, por lo que Gateway requerirá correcciones periódicas del rumbo para evitar que se desvíe.

A pesar de esta limitación, los planificadores de la misión están interesados en esta órbita porque facilitará el envío de los módulos componentes que formarán la estación terminada, así como la nave espacial tripulada de Orión. El objetivo es utilizar Gateway como un área de preparación desde la cual se pueden preparar y luego lanzar misiones de aterrizaje lunar tripuladas y no tripuladas, de forma similar a la forma en que las misiones Apolo dejaron el Módulo de Servicio de Mando en órbita mientras que el Módulo Lunar hizo el aterrizaje real. Además, la órbita del halo abrirá una ventana de lanzamiento entre la estación y la Tierra cada semana.

«La experiencia en dinámica de vuelo aquí en ESOC es única en Europa», dice Rolf Densing, Director de Operaciones de la ESA. «Nuestros analistas y expertos en dinámica de vuelo proporcionan apoyo a una amplia gama de misiones, incluyendo algunas de las más complejas y emocionantes como la Puerta de enlace lunar. No podemos esperar a ver este ambicioso esfuerzo internacional realizado».