Hoje, a NASA tentará lançar a Artemis 2, a primeira missão tripulada à Lua em mais de 50 anos. Décadas de preparação conduziram a este momento, que poderá fazer ou quebrar o domínio espacial da América. O que poderia dar errado?
Estou tão feliz que você perguntou. Na verdade, existem todos os tipos de SNAFUs que podem surgir ao longo desta viagem cara e de alto risco ao redor da Lua, desde falhas nos propulsores até condições climáticas solares perigosas. Qualquer um deles poderia colocar o futuro do programa Artemis – e a vida de quatro astronautas – em risco. Aqui estão alguns dos piores cenários.
Erro de injeção orbital
Pouco depois do lançamento, a espaçonave Orion e o estágio de propulsão criogênica provisória (ICPS) se separarão do resto do foguete do Sistema de Lançamento Espacial, com o ICPS realizando uma queima inicial para manter a trajetória de Orion. Há uma pequena chance de que o estágio superior falhe e Orion não atinja sua órbita baixa terrestre alvo. Isto poderia forçar a espaçonave a reentrar na atmosfera e retornar à Terra, inviabilizando a missão.
Cerca de 49 minutos após o início do voo, o ICPS irá ligar o seu motor para elevar o perigeu – o ponto mais baixo da órbita de Orion – a uma altitude de 100 milhas (161 quilómetros) acima da Terra. Se tudo correr como planejado, o perigeu da Orion deverá atingir essa altitude cerca de uma hora após o lançamento. O ICPS disparará novamente para elevar a espaçonave a uma órbita alta da Terra. Após completar essas queimas, o ICPS se separará da espaçonave e a tripulação passará as próximas 23 horas se preparando para voar até a Lua.
Falha na injeção translunar
A tripulação terminará então o primeiro dia de voo acionando os motores do Orion e colocando a espaçonave na geometria orbital correta para uma queima de injeção translunar (TLI) no dia 2 do voo. O TLI é o acionamento do motor mais crítico da missão, colocando o Orion em seu caminho para a Lua.
Aproximadamente 25 horas após o lançamento, o módulo de serviço da Orion irá acionar os seus motores para colocar a nave espacial no curso para a Lua e na trajetória de retorno livre que acabará por trazê-la de volta à Terra. “Se o TLI falhar, no entanto, o plano de missão definido pode não ser mais viável”, de acordo com NASA. Especificamente, um TLI falhado poderia encalhar a Orion na órbita alta da Terra, enviar a nave espacial para uma trajetória incorreta que erra a Lua ou forçar a tripulação a abortar a missão mais cedo e devolver a Orion de volta à Terra.
É por isso que a agência tem planos de contingência que cobrem uma série de problemas que podem interferir com o TLI, incluindo avarias no motor, perda de contacto com o controlo da missão e outras falhas no sistema da nave espacial que podem forçar a Orion a seguir a trajetória errada – ou exigir que regresse à Terra mais cedo.
Falha nos sistemas do módulo de serviço
NASA descreve O módulo de serviço da Orion como a potência da espaçonave. Localizado abaixo do módulo da tripulação, ele fornece eletricidade, propulsão, controle térmico, ar e água de que os astronautas da Artemis 2 precisam para chegar ao seu destino e – mais importante – permanecer vivos. Uma falha em qualquer um dos seus sistemas causaria grandes problemas.
Vamos iniciar o sistema de energia. O módulo de serviço está equipado com quatro asas de painéis solares que se desenrolam no espaço para gerar 11,2 quilowatts de eletricidade. Este sistema é absolutamente essencial, pois fornece energia para toda a espaçonave, executando tudo, desde o carregamento da bateria até o suporte à vida.
Durante o Artemis 1, o sistema de energia gerou mais energia do que o esperado, mas uma das unidades de condicionamento de energia sofreu um problema. anomalia. Essas unidades distribuem uniformemente a energia das asas do painel solar para o resto de Orion. Posteriormente, os engenheiros atribuíram o problema a uma falha induzida por radiação que fez com que vários disjuntores eletrônicos abrissem quando não deveriam.
Embora isso não tenha tido um impacto sério na missão, uma falha semelhante ou mais grave durante o Artemis 2 poderia interromper a distribuição de energia e potencialmente derrubar o suporte de vida, aviônicos ou sistemas de propulsão do Orion.
Mas pode não ser um problema de energia que desative esses sistemas críticos. Qualquer um deles pode falhar internamente, embora existam redundâncias incorporadas para reduzir esse risco. O sistema de propulsão, por exemplo, inclui 33 motores em vários níveis. Isto permite que a Orion continue a manobrar mesmo que alguns propulsores falhem – embora nem todos possam substituir totalmente o motor principal da nave espacial para grandes mudanças de trajetória.
O sistema de suporte à vida também é altamente redundante. No caso extremamente improvável de um encerramento total do sistema, os astronautas da Artemis 2 estariam em grandes apuros – perdendo subitamente o acesso ao ar respirável, à água doce, ao controlo da temperatura e à pressão segura da cabine.
Clima solar violento
Ao longo da missão de 10 dias, a NASA estará de olho no Sol. Explosões poderosas de atividade solar, como explosões de classe X ou ejeções de massa coronal (CMEs), podem perturbar os sistemas da Orion e representar um risco para a segurança da tripulação.
Mesmo sem a influência do clima solar, os voos espaciais expõem os astronautas a níveis de radiação muito maiores do que os da Terra. Se o Sol desencadear uma grande explosão solar ou CME na Artemis 2, a dosagem da tripulação aumentará drasticamente.
Órion é equipado com proteção contra radiação e sensores para monitorar os níveis dentro da espaçonave, mas um ataque severo de clima solar poderia potencialmente sobrecarregar sua barreira protetora. Se os níveis de radiação no interior se tornarem perigosamente elevados, os astronautas terão de construir um “abrigo”, revestindo as paredes menos protegidas da cápsula com itens volumosos armazenados.
O clima solar também pode levar a falhas técnicas, potencialmente interrompendo as comunicações, os sensores de navegação, os computadores de bordo ou o hardware de distribuição de energia da Orion.
Embora a previsão para Artemis 2 pareça clara no momento, o Sol pode ser imprevisível. Na segunda-feira, uma explosão solar de classe X e CME geraram preocupações sobre um atraso no lançamento, mas o administrador associado da NASA, Amit Kshatriya contado repórteres que a agência não espera que isso cause problemas. Ainda assim, o monitoramento da radiação e a conscientização sobre o clima espacial serão fundamentais para os objetivos da missão e para a segurança da tripulação.
Um escudo térmico que não aguenta o calor
Depois de contornar o outro lado da Lua e deixar a esfera de influência lunar, o campo gravitacional Terra-Lua irá naturalmente puxar Orion de volta para casa. Antes da reentrada atmosférica, o módulo da tripulação se separará do módulo de serviço, expondo o escudo térmico do módulo da tripulação.
O escudo térmico protegerá Orion e sua tripulação das temperaturas extremas da reentrada. Ele é projetado para resistir até 5.000 graus Fahrenheit (2.760 graus Celsius), mas de acordo com a NASA, a espaçonave só irá experiência temperaturas máximas em torno de 3.000 graus F (1.649 graus C) durante sua descida.
Artemis 1 expôs problemas com o escudo térmico de Orion. Depois que a espaçonave desenroscada retornou à Terra, os engenheiros notaram que grandes pedaços do escudo se desviavam de forma desigual. Se isso acontecesse novamente no Artemis 2, poderia expor a tripulação a temperaturas perigosamente altas.
A NASA e a Lockheed Martin – o principal contratante da Orion – passaram os últimos quatro anos investigando e corrigindo o problema do escudo térmico. Eles determinado o problema foi causado pela acumulação de gases dentro da camada externa ablativa do escudo que não foi ventilada adequadamente durante a reentrada.
Falha de pára-quedas
Embora a NASA esteja confiante de que o escudo térmico funcionará conforme o esperado para o Artemis 2, a reentrada será a parte mais arriscada da missão em termos de segurança da tripulação. Além das preocupações com o escudo térmico, há também uma chance de o sistema de pára-quedas do Orion não ser acionado corretamente.
Este sistema de 11 pára-quedas irá desacelerar o módulo da tripulação de 324 milhas por hora (521 quilômetros por hora) para 17 mph (27 km/h) durante a última parte da reentrada para uma queda suave no oceano, de acordo com Lockheed Martin. Orion usa apenas três pára-quedas principais para pousar, mas pode pousar com segurança usando apenas dois. No entanto, se dois ou mais falharem, isso resultaria em um splashdown perigoso.
Para ser claro, todas as situações discutidas neste artigo são os piores cenários improváveis – mas não são impossíveis. Embora a NASA não lançasse o Artemis 2 sem uma forte confiança na missão e na segurança da tripulação, nenhum voo espacial está isento de riscos e a agência não pode prever todas as anomalias. Esperamos que o retorno épico da humanidade à Lua ocorra sem problemas.
