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Temos uma visão vazada das futuras missões lunares da NASA – e prováveis atrasos

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Temos uma visão vazada das futuras missões lunares da NASA – e prováveis atrasos

Missões lunares da NASA – Há vários anos, a NASA discute publicamente a fase inicial de seu programa Artemis Moon. Essas três primeiras missões, a serem realizadas nos próximos quatro ou cinco anos, são passos para estabelecer uma presença humana na Lua.

A missão Artemis I deve ser lançada ainda este ano, testando o foguete Space Launch System da NASA e impulsionando a espaçonave Orion para a órbita lunar. As Missões lunares da NASA, começa com a segunda missão, Artemis II, será mais ou menos uma repetição, apenas com quatro humanos a bordo do Orion. Depois vem o grande teste, Artemis III, que enviará dois humanos à Lua e de volta em meados desta década.

Missões lunares da NASA
Missões lunares da NASA
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Além dessas missões, no entanto, a NASA tem sido vaga sobre o momento das futuras missões Artemis à Lua, mesmo que alguns membros do Congresso tenham pressionado por mais detalhes. Agora, podemos saber o porquê. A Ars Technica obteve documentos de planejamento interno da agência espacial mostrando um cronograma de missão Artemis e manifesto por enquanto até o ano fiscal de 2034.

Atualmente, a NASA tem seu plano básico para Artemis, que é mostrado abaixo. Mas a NASA também desenvolveu pelo menos duas opções de cronograma “in-guide”, que os planejadores da agência acreditam que são alcançáveis ​​com orçamentos previstos, mostram os documentos. Esses cronogramas revisados ​​indicam que os planejadores da NASA não acreditam que o plano básico será alcançável no prazo ou dentro do orçamento.

Missões lunares da NASA

Programa espacial
Programa espacial

Um dos cronogramas internos, denominado “cadência”, prioriza o lançamento regular. O outro, rotulado como “conteúdo”, prioriza o lançamento apenas quando as cargas mais significativas estiverem prontas. Combinados, eles revelam que a NASA está lutando para colocar um ambicioso plano de exploração em um orçamento finito. Missões lunares da NASA é o resultado de um programa lunar lento que, em grande parte, não cumpre os objetivos da Política Espacial Nacional dos EUA.

Em resposta a perguntas sobre os cronogramas internos, a porta-voz da NASA Kathryn Hambleton disse: “A NASA está avançando com seus planos básicos para as missões Artemis além do Artemis III. A agência avalia rotineiramente arquiteturas alternativas como uma parte prudente do planejamento programático”.

Embora a NASA possa dizer que está aderindo ao plano de “linha de base” para Artemis, essa linha do tempo teórica é quase certamente inatingível. A agência já está pensando em mover a missão Artemis III para além de 2025 devido a vários fatores, incluindo a falta de trajes espaciais prontos para a Lua. Além disso, a preparação de cronogramas revisados ​​sugere fortemente que a NASA está pronta para atrasos inevitáveis.

Aqui estão algumas das principais questões levantadas pelos cronogramas revisados, que são reproduzidos acima dos documentos originais da NASA para proteger nossas fontes.

Lacunas entre as missões

Existem enormes lacunas entre as missões. Para fechar uma lacuna de três anos, a NASA está considerando a criação de uma missão “Artemis III.5” que exigiria que a agência adquirisse um quarto estágio superior provisório e atrasasse o desenvolvimento de outros programas importantes.

Artemis Phase 1.
Artemis Phase 1.

A lenta progressão nas missões adia o desenvolvimento de um “acampamento base” na Lua por anos, com a primeira colocação de um habitat na superfície lunar não chegando até 2034.
A NASA passará os próximos 10 anos focada na montagem de uma pequena estação espacial na órbita lunar, em vez de desenvolver capacidades na superfície da Lua.

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Cadência vs. conteúdo

Os cronogramas mostram a NASA ponderando se deve priorizar uma cadência regular de missões ou cargas úteis mais significativas. Notavelmente, a NASA está considerando a adição de uma missão “Artemis III.5” no prazo de 2027 para evitar uma lacuna de três anos que ocorreria de outra forma. Esta missão exigiria um quarto lançamento da versão original do foguete Space Launch System, que usa o Estágio Interino de Propulsão Criogênica construído pela United Launch Alliance.

É provável que esta missão custe cerca de US$ 5 bilhões e envie quatro astronautas para o pequeno Portal Lunar, com dois descendo para a superfície da Lua. E haveria outros custos. Para apoiar a missão Artemis III.5 e distribuir uniformemente as lacunas de voo, os documentos dizem que a NASA precisaria atrasar vários projetos Artemis, incluindo: Gateway Logistics, rovers lunares pressurizados e não pressurizados, um habitat de superfície e o Booster Obsolescence and Life Programa de extensão para atualizar os propulsores montados na lateral do foguete SLS.

Por que há longos intervalos entre as missões? Uma questão é simplesmente o financiamento. Com o Programa Artemis, a NASA está tentando encaixar muito hardware novo e grande em um orçamento limitado. O Congresso não está muito entusiasmado com o financiamento de todos esses novos programas. A agência também pode estar preocupada que, após o lançamento dos elementos principais da estação orbital Lunar Gateway, módulos adicionais não estejam prontos para serem lançados até o final da década de 2020.

Missões lunares da NASA tem atraso

A NASA também reconhece que atrasos são possíveis com a versão atualizada do foguete do Sistema de Lançamento Espacial, conhecido como Bloco 1B. Este foguete tem um segundo estágio mais poderoso, o “Estágio Superior de Exploração”, que pode transportar módulos de Gateway para a Lua junto com a tripulação a bordo do Orion. O novo estágio superior está longe de estar pronto, e na semana passada o Inspetor Geral da NASA disse que a enorme torre de lançamento móvel usada para apoiá-lo estaria anos atrasada e substancialmente acima do orçamento. Sob o cronograma de “cadência” proposto pelos planejadores da NASA, esta versão do Bloco 1B do foguete SLS não precisa estar pronta até 2029.

Na semana passada, durante uma divulgação à imprensa, o oficial sênior da NASA responsável por esses cronogramas – Jim Free, Administrador Associado de Desenvolvimento de Sistemas de Exploração – disse que a agência está trabalhando em “múltiplos manifestos” devido a orçamentos e outros fatores. Ele disse que, como parte do processo orçamentário da NASA para o ano fiscal de 2024, ele está tentando elaborar um plano único para exploração através de pelo menos a missão Artemis VI.

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Free também reiterou que é o objetivo da NASA alcançar uma cadência de lançamentos anuais, o que é importante porque faz com que a NASA faça mais coisas na Lua e perto da Lua, mais rapidamente. Também ajuda nos custos, pois há grandes custos fixos com o Sistema de Lançamento Espacial e a espaçonave Orion, independentemente de os veículos voarem ou não durante um determinado ano. “Absolutamente nosso objetivo é chegar a essa cadência anual”, disse Free.

NASA indicou que tentaria atingir uma cadência

Anteriormente, a NASA indicou que tentaria atingir uma cadência anual com a missão Artemis IV em 2027. Com base nos cronogramas revisados, essa cadência anual não chegará antes de 2030, pelo menos.

Acampamento base, onde?
Como parte da formulação do Programa Artemis, a Casa Branca de Trump atualizou a “Política Espacial Nacional dos Estados Unidos da América” ​​em 2020. A administração Biden seguiu amplamente esses princípios, incluindo a adoção do Programa Artemis.

Entre os objetivos delineados neste documento estava a extensão da atividade econômica humana no espaço “estabelecendo uma presença humana permanente na Lua e, em cooperação com a indústria privada e parceiros internacionais, desenvolver infraestrutura e serviços que permitirão a exploração orientada pela ciência, recursos espaciais utilização e missões humanas a Marte.”

Sustentabilidade da Superfície Lunar

Nesse mesmo ano, as Missões lunares da NASA da NASA delineou seus planos para “Sustentabilidade da Superfície Lunar” em um relatório ao Conselho Nacional do Espaço. A intenção de tudo isso era clara: a NASA pretendia estabelecer uma presença sustentada na Lua e ao redor dela, demonstrando tecnologias-chave que eventualmente apoiariam missões humanas a Marte. Os elementos-chave incluíam um veículo de terreno lunar, uma “plataforma de mobilidade habitável” que permitiria que as tripulações fizessem viagens pela Lua com duração de até 45 dias e um habitat de superfície para até quatro membros da tripulação. Isso ficou conhecido como o “campo base de Artemis”.

Os cronogramas internos da NASA, no entanto, adiaram qualquer desenvolvimento real de tal acampamento-base na década de 2030. Mesmo que a NASA consiga enviar um veículo de terreno lunar antes disso, funcionalmente seria um pouco diferente do rover elétrico não pressurizado usado durante o programa Apollo Moon há cinco décadas. Em outras palavras, Artemis se sentiria semelhante a Apollo, em vez de algo novo.

Clive Neal, geólogo de Notre Dame e cientista proeminente que pressiona por um programa de exploração lunar, disse que a linha do tempo interna da NASA é tão esticada que é efetivamente sem sentido. O plano também ignora a política espacial dos EUA de se concentrar no desenvolvimento de uma presença permanente na Lua.

Ninguém na NASA leu a política espacial

“Eu não entendo, eu realmente não entendo”, disse ele. “Ninguém na NASA leu a política espacial? É realmente muito bizarro. Não há nada sustentável na abordagem que eles estão adotando.”

Um foco no Gateway
Os cronogramas internos revelam que a NASA vai gastar toda a próxima década, se não mais, pois os cronogramas inevitavelmente escorregam, construindo o Portal Lunar.

Os elementos principais do Gateway, incluindo seus sistemas de energia e propulsão, bem como um pequeno módulo de habitat, devem ser lançados no Falcon Heavy da SpaceX no final de 2024. (Esses elementos terão uma vida útil mínima de 15 anos, diz a NASA .) Em seguida, o Módulo de Habitação Internacional (I-HAB) e os módulos do Sistema Europeu de Reabastecimento, Infraestrutura e Telecomunicações (ESPRIT), ambos fornecidos pela Agência Espacial Européia, bem como uma câmara de ar chegariam mais tarde na década de 2020 ou início de 2030 nas missões Artemis.

Tal esforço, de acordo com os cronogramas revisados ​​da NASA, exigirá a maior parte ou toda a capacidade do foguete SLS durante esse período e poderá impedir a agência de desenvolver um foco maior nas atividades da superfície lunar.

Deficiências de propulsão

Isso também é preocupante para alguns cientistas como Neal, que ainda não sabem ao certo para que serve o Portal Lunar. A estação começou há quase uma década e foi criada principalmente por causa das deficiências de propulsão do módulo de serviço da espaçonave Orion. Em suma, combinado com o foguete do Sistema de Lançamento Espacial, o Orion não tem capacidade propulsiva suficiente para voar até uma órbita lunar baixa e depois retornar à Terra. Assim, a NASA concebeu o conceito de um Portal Lunar em uma órbita elíptica mais alta. Pragmaticamente, esta foi uma venda fácil. A NASA havia construído a Estação Espacial Internacional já na órbita baixa da Terra, então sabia como passar para o Gateway.

A NASA encaixou o Gateway em seus planos Artemis, que vieram depois. As missões Artemis atualmente exigem que os humanos sejam lançados ao Portal na espaçonave Orion e atraquem lá. Do Portal, eles embarcarão em um módulo de pouso e descerão à superfície da Lua.

O problema com esta solução é que, em abril passado, a NASA selecionou a nave espacial da SpaceX para servir como uma sonda lunar. A nave estelar já é maior do que o Gateway proposto e replica muitas de suas capacidades de potência e propulsão. Então, se você já tem o Starship como parte de sua arquitetura lunar, e se a NASA está realmente interessada em atividades na superfície lunar, por que gastar uma década e dezenas de bilhões de dólares construindo o Gateway?

“Sinto muito, mas é um desperdício de dinheiro”, disse Neal. “Não estamos cumprindo a política espacial construindo uma estação espacial orbital ao redor da Lua. Precisamos estar na Lua para isso.”

Gateway

Outros discordam. A NASA diz que o Gateway é uma parte essencial para tornar o Programa Artemis “sustentável” e para o desenvolvimento de tecnologias necessárias para viagens espaciais além da Lua a Marte.

Os cronogramas internos da NASA, no entanto, jogam água fria na ideia de que o Lunar Gateway é sustentável ao lado de atividades de superfície estendidas e um acampamento base. Dada a quase certeza de que haverá mais atrasos, o Programa Artemis provavelmente está a pelo menos 15 anos de ter um habitat semipermanente na superfície da Lua. Isso é tempo suficiente para ser “nunca” em termos de voos espaciais, e levaria a exploração de Marte para as décadas de 2040 ou 2050.

Algo provavelmente terá que ceder se a NASA quiser chegar a algum lugar com Artemis.

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