Estas botas de lua são feitas para caminhar.
No ano passado, a NASA estabeleceu um objetivo ambicioso: enviar astronautas para caminhar na lua em 2024. Agora, a agência está ocupada planejando o que os astronautas farão durante essas excursões.
A NASA não pousou humanos em outro mundo em quase 50 anos, desde a missão Apollo 17 de 1972 na Lua. Mas esse é o objetivo da agência para o programa Artemis. Portanto, a agência está combinando a experiência da Apollo com o que aprendeu durante décadas vivendo e trabalhando na Estação Espacial Internacional e polvilhando alguns desafios que deseja enfrentar na preparação para o próximo grande marco da exploração, uma missão humana em Marte.
A ciência não é o fator limitante, é claro: os cientistas estão ansiosos para voltar à superfície da lua há décadas. Mas as discussões em torno do programa Artemis tendem a se concentrar nos desafios que precisam ser enfrentados antes do primeiro pouso tripulado em 2024 ou na visão de longo prazo da agência para a lua, em vez de nos detalhes práticos de aproveitar as oportunidades iniciais do moonwalk.
Em uma série de apresentações feitas no mês passado, o pessoal da NASA descreveu alguns dos detalhes da visão da agência para uma nova era de passeios pela lua. Em particular, os representantes ofereceram uma idéia de como as atividades extravehiculares, ou EVAs, durante a primeira missão de desembarque, Artemis 3 em 2024, poderiam ocorrer.
Primeiro, o básico: durante a missão, dois astronautas passarão cerca de 6,5 dias na superfície lunar, disse Lindsay Aitchison, engenheira de trajes espaciais da NASA, durante o Workshop Virtual de Ciência da Superfície Lunar, realizado em 28 de maio.
Isso é quase o dobro da duração do maior astronauta durante as missões da Apollo. Durante essa estadia, os astronautas realizarão cerca de quatro atividades extraveiculares, cada uma com duração de seis horas, disse Aitchison, comparando a duração de excursões típicas fora da Estação Espacial Internacional.
Na primeira missão de pouso tripulada, os astronautas terão que usar seus próprios dois pés para contornar a superfície lunar. A NASA não espera ter um grande veículo espacial na superfície e pronta para ajudar na exploração até o segundo pouso tripulado o mais cedo possível. “Estaremos limitados apenas à tripulação e a que distância eles podem caminhar por conta própria”, disse Aitchison. “Essa ainda é uma distância bastante ampla, mas é um pouco limitada até chegarmos às fases posteriores da exploração”.
Dado esse constrangimento, disse Aitchison, a NASA calculou que, durante cada EVA, a tripulação deveria cobrir cerca de 16 quilômetros de ida e volta. (Para comparação, durante sua excursão lunar única na Apollo 11, Neil Armstrong e Buzz Aldrin percorreram cerca de 3.300 pés, ou 1 km, em 2,5 horas.)
As explorações dos astronautas também serão limitadas em termos de onde seus trajes podem mantê-los seguros. Todas as missões da Apollo desembarcaram na região equatorial da lua, mas as missões da Artemis irão para um lugar inteiramente novo, a região do pólo sul, onde temperaturas extremamente baixas podem causar problemas para trajes espaciais.
Essa é uma decisão calculada da parte da NASA. O pólo sul é tentador porque os cientistas confirmaram que o gelo da água espreita congelado abaixo da superfície da lua em profundas crateras do sul que nunca vêem a luz solar direta. Os futuros exploradores esperam que esse gelo possa ser extraído e transformado em água potável ou combustível de foguetes, facilitando missões mais ambiciosas.
Mas as mesmas condições que promoveriam esse gelo dificultariam a exploração direta por astronautas. Os trajes espaciais da primeira missão de aterrissagem não serão capazes de suportar temperaturas tão baixas, confirmou Jake Bleacher, geólogo e cientista chefe de exploração da NASA, durante a mesma reunião. Mesmo em missões subseqüentes, os astronautas ainda precisam permanecer em áreas mais quentes e ensolaradas e deixar o trabalho direto nas regiões permanentemente sombreadas para assistentes robóticos.
O primeiro traje espacial Artemis será um modelo chamado Unidade de Mobilidade Extravehicular de Exploração, ou xEMU, que é baseado na UEM que os astronautas usam atualmente durante as caminhadas espaciais na Estação Espacial Internacional, incorporando algumas lições específicas da lua do programa Apollo.
“É aqui que vamos testar as tecnologias, utilizar as lições aprendidas da UEM e, obviamente, da Apollo, para chegar a 2024”, disse Natalie Mary, engenheira de sistemas de EVA do Johnson Space Center da NASA, em Houston, durante um Comitê de A reunião de Pesquisa Espacial foi realizada praticamente em 20 de maio, com foco em missões humanas a Marte. “Temos algumas coisas que estamos adiando para a exploração lunar sustentada”.
Em particular, durante todo o processo de design do xEMU, os engenheiros de traje espacial se concentraram no ajuste e na mobilidade para facilitar a exploração. Diferentemente dos trajes Apollo e da estação espacial, os trajes xEMU enfatizam o movimento da parte inferior do corpo, destinado a garantir que os astronautas possam caminhar pela superfície com relativa facilidade.
No entanto, o xEMU será uma tecnologia em evolução, e a NASA já planeja fazer algumas mudanças para dar suporte a estadias lunares mais longas para missões posteriores de Artemis, incluindo reforçar a proteção do traje contra a poeira da lua. Os fatos posteriores também poderiam ser programados para verificar sua condição, em vez de exigir um precioso tempo de astronauta para uma inspeção detalhada para garantir a segurança.
Um dos componentes do xEMU que a NASA está analisando com mais cuidado são as luvas, disse Tamra George, especialista em ferramentas do Johnson Space Center, durante o Workshop Virtual de Ciência da Superfície Lunar.
“Uma das maiores coisas que limita nossos projetos de instrumentos e ferramentas de EVA é a mão enluvada”, disse George.
George disse que as luvas do traje devem ter um equilíbrio complicado, pois precisam ser flexíveis para facilitar as atividades dos astronautas, mas também suficientemente fortes para manter os astronautas isolados do ambiente lunar severo. E entre o volume das próprias luvas e a pressão da roupa, o trabalho espacial pode ser difícil e desgastante.
E, é claro, a falta de transporte na superfície lunar afeta os tipos de instrumentos que os astronautas podem trazer para as caminhadas na lua, assim como limitam o solo que podem cobrir. Como os astronautas da missão Artemis 3 precisarão carregar seus kits de ferramentas, equipamentos pesados ou volumosos não serão uma opção até missões posteriores.
Essas restrições, além da experiência do moonwalk durante a era Apollo, levaram a NASA a estabelecer um conjunto inicial de oito instrumentos científicos básicos para os astronautas realizarem essas excursões, disse Adam Naids, engenheiro de desenvolvimento de hardware do Johnson Space Center, na mesma reunião. Essas ferramentas incluem grampos de geologia, como martelo, ancinho, pá e pinça.
Obviamente, a missão Artemis 3 ainda está a mais de quatro anos, portanto a NASA ainda está no início do processo de planejamento de todos os aspectos de suas caminhadas espaciais.
“A idéia aqui era apenas para começar a desenvolver algumas das ferramentas que tinham uma alta probabilidade de voar com base no que foi feito em Apollo”, disse Naids. “Essa não é uma lista completa. Haverá dezenas e dezenas de outras ferramentas e equipamentos que serão fabricados, mas isso nos ajudou a começar”.
Publicado em 24/06/2020 06h07
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