Como o programa Artemis da Nasa planeja enviar novamente astronautas à Lua

A campanha lunar começa com o voo de teste de um novo foguete gigante, seguido por missões para levar humanos à Lua pela primeira vez desde 1972.

Por Michael Greshko
Publicado 25 de ago. de 2022 14:59 BRT
O foguete da missão Artemis I deixa o Prédio de Montagem de Veículos pela primeira vez ...

O foguete da missão Artemis I deixa o Prédio de Montagem de Veículos pela primeira vez durante os testes no Centro Espacial Kennedy, da Nasa, na Flórida, em 17 de março de 2022.

Foto de Dan Winters National Geographic

Nos próximos anos, a Nasa pretende pousar os primeiros astronautas na Lua desde 1972, incluindo a primeira mulher a viajar para a superfície lunar. Seguindo os passos do programa Apollo, o projeto lunar do século 21, chamado Artemis, pode devolver os humanos à superfície da Lua já em 2025.

Batizado em homenagem à deusa grega da Lua, o programa Artemis foi criado para realizar repetidas viagens à Lua para que a Nasa e suas agências espaciais parceiras possam estabelecer um novo ponto de apoio fora do mundo. Funcionários da Nasa também esperam que Artemis sirva como o primeiro passo para ambições ainda maiores no espaço, como estabelecer uma presença lunar regular e se aventurar até Marte.

O caminho de volta à Lua é complexo, com muitos desafios restantes, mas também oportunidades extraordinárias de exploração. Aqui está o plano para pousar de volta na superfície lunar, a tecnologia necessária para completar tal missão e o que sabemos sobre quem pode ser selecionado para fazer a odisseia lunar.

O foguete do Sistema de Lançamento Espacial para Artemis 1 dentro do Edifício de Montagem Vertical, no Centro Espacial Kennedy da Nasa, na Flórida. O foguete de 98 metros de altura foi projetado para lançar a cápsula espacial Orion em uma nova série de missões à Lua.

Foto de Dan Winters National Geographic

Quais naves espaciais são usadas no programa Artemis?

Durante suas missões, as tripulações do programa Artemis viverão a bordo da Orion, uma cápsula projetada para manter uma tripulação de quatro pessoas no espaço profundo por até 21 dias. Cada cápsula Orion voará com um Módulo de Serviço Europeu, fornecido pela Agência Espacial Europeia, que transportará painéis solares, sistemas de suporte à vida, tanques de combustível e o motor principal necessário para entrar na órbita lunar.

O passeio da Orion para a Lua ficará a cargo da Space Launch System, ou SLS: um foguete de 98 metros de altura com um estágio central que queima uma mistura de hidrogênio líquido e oxigênio líquido. O primeiro estágio do foguete jumbo usa quatro motores de foguete RS-25, originalmente desenvolvidos para o programa de ônibus espaciais. O Artemis 1, um voo de teste não tripulado para a Lua, usará motores reformados que voaram em pelo menos três missões de ônibus espaciais.

Cada foguete SLS também usará dois impulsionadores maciços de combustível sólido acoplados em ambos os lados do palco principal. Combinado, o foguete irá gerar 3.6 toneladas de empuxo no lançamento, 15% a mais do que o Saturno 5 do programa Apollo. 

A parte superior do foguete se desprenderá da central assim que chegar ao espaço e acionará seus próprios motores para enviar a Orion (com o Módulo de Serviço Europeu) em direção à Lua.

A Orion não pode pousar na Lua, então, quando a Nasa fizer sua tentativa de pouso lunar durante o Artemis 3, ela transferirá a tripulação da Orion para uma versão modificada da nave espacial da SpaceX enquanto estiver em órbita lunar. A Starship, que a SpaceX está atualmente testando, transportará os astronautas para a superfície lunar.

Quando Orion retornar à Terra, a cápsula em forma de goma de mascar usará seus escudos de calor para sobreviver à descida em chamas pela atmosfera da Terra e, em seguida, lançará paraquedas para um mergulho no oceano.

Quais são as primeiras missões do programa Artemis?

A primeira missão, chamada Artemis 1, é um lançamento de teste sem tripulação que voará já em 29 de agosto, com datas de backup em 2 e 5 de setembro. Artemis 1 será o primeiro teste de voo sem tripulação de todo o veículo “stack”: Orion, o Módulo de Serviço Europeu e o foguete SLS. 

A única peça que voou no espaço antes é a Orion, que foi lançada em outro foguete em dezembro de 2014 para testar seus escudos térmicos. Esta primeira missão durará de quatro a seis semanas, dependendo de quando for lançada, levando Orion à órbita da Lua e depois de volta à Terra.

“Estamos aprendendo com os desafios, as conquistas: Artemis 1 mostra que podemos fazer grandes coisas, coisas que unem as pessoas, coisas que beneficiam a humanidade, coisas como Apollo que inspiram o mundo”, destacou o administrador da Nasa Bill Nelson em um comunicado de imprensa, de 3 de agosto. “Esta é agora a geração Artemis.”

O Artemis 2, previsto para não antes de maio de 2024, será o primeiro voo tripulado do programa. Durante esta missão de 10 dias, uma tripulação de quatro pessoas orbitará a Lua a bordo da Orion e depois retornará à Terra. A missão se assemelha ao voo de dezembro de 1968 da Apollo 8.

Artemis 3, a missão destinada a devolver às pessoas à superfície lunar, não será lançada antes de 2025. Esta missão de quatro astronautas começará muito parecida com a Artemis 2, mas quando Orion entrar em órbita ao redor da Lua, ele irá atracar com um veículo Starship em espera da SpaceX. 

Dois membros da tripulação usarão o Starship para pousar na superfície da Lua perto do pólo sul lunar. Esses astronautas passarão seis dias e meio explorando e fazendo pesquisas, e então a Starship levará a tripulação de volta à órbita lunar, onde os astronautas retornarão a Orion e voltarão à Terra.

Onde Artemis 3 pousará na Lua?

Ao contrário das missões Apollo, que pousaram perto do equador da Lua, Artemis 3 pousará perto do pólo sul da Lua. A Nasa revelou 13 regiões de pouso candidatas. Cada um tem aproximadamente um quadrado de 14 km de largura e contém pelo menos 10 possíveis locais de pouso.

A Nasa está considerando esses locais porque eles incluem diversas características geológicas que não foram exploradas antes. Cada local tem terreno plano para um pouso seguro e recebe seis dias e meio de luz solar, permitindo que os astronautas permaneçam na superfície por quase uma semana. As áreas passam outros períodos de tempo cobertas pela sombra, então o local exato de pouso de Artemis 3 dependerá de quando a missão for lançada.

A rocha lunar e a poeira (conhecida como regolito) dentro de áreas permanentemente sombreadas perto dos locais de pouso alvo contêm as impressões digitais químicas da água. A coleta de gelo de água do regolito lunar tornaria muito mais fácil estabelecer uma presença humana de longo prazo na Lua, como uma estação de pesquisa no estilo da Antártida.

No entanto, ainda não se sabe se a água dentro dessa poeira é abundante ou fácil de extrair. Para descobrir se a água na região é utilizável, a Nasa planeja enviar um veículo robótico chamado Viper para explorar o pólo sul lunar já em 2024 para coletar mais dados sobre os depósitos de gelo. Os astronautas do Artemis 3 poderiam então continuar estudando a área.

Como surgiu o programa Artemis?

As raízes do Artemis remontam ao programa de voos espaciais Constellation do presidente George W. Bush, que foi formalizado em 2005 e se tornou o programa de voos espaciais tripulados da Nasa para substituir o ônibus espacial aposentado.

Sob o governo Obama, o programa Constellation foi cancelado em meio a preocupações de que estava enfrentando atrasos e estouros de custos – um movimento que freou a indústria aeroespacial que se formou em torno do ônibus espacial e do Constellation. Em 2010, o Congresso respondeu aprovando um projeto de lei que mantinha a cápsula da tripulação do Constellation Orion e pedia um novo foguete que utilizasse os contratos existentes do ônibus espacial e do Constellation, que se tornariam SLS.

Os planos para Orion e SLS evoluíram ao longo dos anos, mas o programa Artemis como o conhecemos hoje foi organizado sob o governo Trump, com um foco renovado no retorno à Lua como um trampolim para Marte. A administração Biden manteve Artemis praticamente inalterada, atrasando a data prevista para um pouso lunar de 2024 para 2025.

Quanto custa o programa Artemis?

Do ano fiscal de 2012 a 2025, os programas relacionados ao Artemis custarão cerca de US$ 93 bilhões, e os primeiros lançamentos do Artemis custarão US$ 4,1 bilhões, cada, de acordo com o Escritório do Inspetor Geral da Nasa. Os custos da Artemis aumentaram além das estimativas iniciais, a ponto de o inspetor-geral da Nasa, Paul Martin, os chamar de “insustentáveis” no início deste ano.

Até agora, o Congresso continua comprometido em financiar a Artemis. Pouco menos da metade do orçamento anual da Nasa é dedicado a voos espaciais tripulados, e o orçamento total da Nasa atualmente equivale a 0,4% dos gastos federais discricionários, de acordo com a Planetary Society, uma organização sem fins lucrativos de defesa do espaço.

Outros países estão envolvidos? 

Embora o Artemis seja um programa dos EUA, funcionários da Nasa convidaram outros países a se juntarem ao esforço. Canadá e Japão se comprometeram a ajudar a construir uma futura estação espacial ao redor da Lua conhecida como Gateway. A Nasa também assinou os “Acordos de Artemis” com Canadá, Japão e pelo menos 18 outros países, um conjunto de acordos não vinculantes que estabelecem princípios para a cooperação pacífica no espaço.

Quem será selecionado para ir à Lua?

Nenhum astronauta foi nomeado para os voos tripulados da Artemis, mas funcionários da Nasa disseram que todo o corpo de astronautas da Nasa é elegível para voar nas missões Artemis. A Nasa também anunciou que um astronauta canadense voará a bordo do Artemis 2 em troca dos investimentos do Canadá no programa.

Além disso, a Nasa comprometeu Artemis 3 a pousar a primeira mulher na Lua. A agência também diz que vai pousar a primeira pessoa não caucasiana na superfície da Lua, seja em Artemis 3 ou em uma futura missão.

Por que estamos enviando pessoas para a Lua?

A Nasa e outras agências espaciais renovaram suas ambições lunares porque a Lua fornece um destino cientificamente rico e relativamente próximo para a exploração planetária. Como as amostras devolvidas pelas missões Apollo revelaram, os solos da Lua e as crateras de impacto atuam como uma biblioteca que narra a história de 4,5 bilhões de anos do sistema solar.

O satélite natural da Terra também pode servir como campo de treinamento para missões em outras partes do sistema solar. Embora a Lua e Marte sejam diferentes em muitos aspectos, as lições aprendidas na Lua – construindo abrigos, voando pelo espaço profundo e extraindo água de depósitos de gelo – podem informar uma eventual exploração humana de Marte.

Os defensores do voo espacial humano também acreditam que os desafios de explorar além da Terra podem ter benefícios mais amplos. Grandes empreendimentos tecnológicos, como Artemis e a Estação Espacial Internacional, oferecem uma oportunidade para os países trabalharem juntos de maneira pacífica. Construir o hardware e o software para a Artemis fornecerá empregos para uma força de trabalho grande e altamente qualificada. Para alguns, o objetivo de Artemis de retornar à Lua também serve como uma importante inspiração para os jovens aprenderem sobre ciência e tecnologia.

Para Clive Neal, cientista lunar da Universidade de Notre Dame, se Artemis pode ser considerada um sucesso ou não depende dos benefícios tecnológicos que ela produz. Ele aponta para o computador de orientação do programa Apollo, que deu um impulso à incipiente indústria de chips de silício. “O objetivo final deve ser tornar a vida melhor neste planeta”, declara.

O que acontece depois de Artemis 3?

O futuro de Artemis dependerá, em última análise, da vontade do Congresso e do povo americano. Por enquanto, a Nasa está planejando repetidas missões à superfície da Lua. Componentes do SLS e Orion já estão sendo construídos para o Artemis 4.

Peças adicionais da infraestrutura da Artemis também estão em andamento. Em parceria com as agências espaciais canadense e japonesa, a Nasa está construindo a estação espacial Gateway para orbitar a Lua. 

Esta nave destina-se a fornecer um terreno de preparação para futuras missões na superfície lunar. Partes da Gateway já estão sendo construídas, e seus dois primeiros módulos podem ser lançados já em 2024. A missão Artemis 4, que será lançada não antes de 2026, está programada para terminar a montagem da Gateway em órbita lunar.

A Nasa esboçou ideias para outras atividades potenciais na Lua, incluindo uma rede de telecomunicações “LunaNet”, um habitat na superfície lunar e um grande veículo pressurizado. Mas essas visões de habitação humana contínua na Lua dependem do sucesso dos primeiros lançamentos do Artemis – que colocarão à prova o mais novo foguete lunar e espaçonave do mundo.

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