A idéia da estação lunar da NASA é ruim e boa

O portal-plataforma orbital lunar da NASA será um estágio necessário para o pouso na Lua ou um absurdo inútil

Quando os astronautas se sentaram pela primeira vez na lua, meio século atrás, eles voaram para lá em uma etapa: o foguete Saturn-5 lançou o comando Apollo, os módulos de serviço e pouso e entraram em uma órbita lunar baixa. Então o módulo de pouso se soltou e afundou na superfície. Depois de passar 22 horas no pó iluminado pela lua, os astronautas da Apollo 11 subiram no módulo de decolagem e retornaram ao módulo de comando para iniciar a viagem de volta.

O plano atual da NASA de enviar astronautas para a Lua, que poderia ser implementado em 2024, é um pouco diferente. Vários foguetes comerciais lançarão no espaço os componentes de uma pequena estação espacial, que será montada independentemente em alta órbita lunar. Outro foguete enviará um módulo lunar vazio para lá. Finalmente, o foguete gigante SLS lançará a espaçonave Orion (muito reminiscente do módulo de comando Apollo) com astronautas no interior. Orion atracou na estação espacial, e alguns astronautas irão para o módulo de espera. Finalmente, os astronautas descerão para a superfície da lua. Depois de completar a triagem, eles retornarão à estação orbital, onde a equipe se transferirá para Orion para voltar para casa.

Eles representam a estação espacial lunar como um conjunto de módulos, incluindo residencial, trava de ar, módulo de potência e sistema de propulsão. A NASA chama isso de "Gateway".

Suas origens se originaram antes do atual plano da NASA de retornar à Lua, a agência renomeou recentemente todo o programa, dando o nome de " Artemis ", e a estação proposta encolheu e aumentou em resposta a mudanças nos orçamentos e políticas. A NASA afirma que o "Gateway" se tornará uma parte necessária da exploração espacial pelo homem. Outros ponderam se é necessário.

As origens do "Gateway" podem ser rastreadas até o cancelamento pelo presidente Barack Obama do último plano da NASA de devolver as pessoas à lua (o programa Constellation ). Em um discurso de abril de 2010 anunciando novas direções para os planos da NASA para exploração espacial tripulada, Obama pediu à agência que desenvolvesse veículos para exploração espacial profunda, começando com um voo para o asteróide mais próximo da Terra em 2025. No entanto, a NASA decidiu rapidamente que tal a meta será muito ambiciosa e exigirá um voo tripulado de vários meses. Portanto, a agência propôs uma alternativa: em vez de enviar astronautas ao asteróide, ele arrastará o asteróide para os astronautas.

Essa idéia deu origem à missão de redirecionamento de asteróides (ARM) , anunciada em 2013. Supunha-se que a espaçonave robótica capturasse um pequeno asteróide não muito longe da Terra - com um diâmetro não superior a 10 m - e gradualmente o movesse para uma órbita estável ao redor da lua. o nome da órbita retrógrada distante, onde os astronautas poderão visitá-la como parte de missões curtas. No entanto, dúvidas sobre a utilidade e viabilidade do ARM enterraram o programa quando ele foi oferecido em uma audiência de alocação de orçamento do Congresso.

Em 2017, sob a direção do governo Donald Trump, a NASA fez uma inversão de marcha. A Agência acredita há muito tempo que o programa espacial se beneficiará ocupando o espaço entre a Terra e a Lua para testar a tecnologia de futuras missões em Marte e além. A próxima proposta feita em março de 2017 foi o conceito de Deep Space Gateway: um conjunto de módulos na órbita retrógrada da Lua. Até o final da década de 2020, os astronautas neste “Gateway” poderão começar a montar um veículo de transporte espacial separado, o Deep Space Transport, para missões de longo prazo em Marte.

Mas esse plano também falhou, depois que Trump fez a nova prioridade da NASA enviar astronautas para a superfície lunar e criar uma presença permanente no espaço.


A versão mais ambiciosa do “Gateway” era se tornar internacional, e as agências espaciais do Canadá, Europa, Japão e Rússia deveriam fornecer vários módulos. Nesse esquema, uma cápsula com a equipe Orion (1) entregaria astronautas ao Gateway em preparação para missões na superfície lunar. No “Gateway”, o componente do gateway (2), módulos habitáveis ​​(3, 4), espaço para experimentos científicos e armazenamento (5, 6, 7), um braço robótico (8) e um sistema de propulsão (9) foram planejados. No entanto, a NASA agora está projetando um "mínimo" "Gateway", consistindo em apenas um pequeno módulo habitado e sistema de propulsão, para retornar à superfície da lua mais cedo.

"Desta vez, não vamos apenas colocar a bandeira lá e deixar pegadas", disse Trump em dezembro de 2017. Ele assinou a diretiva de política espacial focando o programa espacial dos EUA na exploração espacial com a ajuda de pessoas e, antes de tudo, o retorno dos astronautas americanos à lua. Ele disse que a "exploração e uso a longo prazo" da lua foi um passo em direção a projetos ainda mais ambiciosos. "Vamos lançar as bases para a missão proposta a Marte, e talvez um dia para os mundos mais distantes".

A diretiva instruiu a NASA a trazer as pessoas de volta à superfície da lua usando parcerias comerciais e internacionais, mas deixou a agência com a tarefa de encontrar a melhor maneira de fazer isso. A NASA decidiu mudar o conceito de gateway, renomeou-o formalmente como Plataforma Orbital - Gateway e apresentou-o como uma cena a partir da qual as missões lunares serão enviadas. Sugeriu-se que o "Portal" fosse montado em outra órbita, fortemente elíptica e passando pelos pólos da Lua - uma " órbita halo quase direta". As naves espaciais da Terra poderão alcançá-lo com um consumo mínimo de combustível, por isso será relativamente barato e fácil entregar suprimentos lá. Nesta configuração, de acordo com os planos da NASA, os astronautas poderão retornar à superfície da lua até 2028.

A NASA também está trabalhando para atrair parceiros internacionais, com muitos dos quais já trabalhou na Estação Espacial Internacional. No início de 2019, o projeto Gateway havia crescido para o maior tamanho do que nunca. A configuração proposta incluía um módulo com energia e um sistema de propulsão, que deveria usar energia solar para alimentar o “Gateway” e seu movimento no espaço entre a Terra e a Lua, dois módulos habitados, um módulo de reciclagem, um módulo multifuncional e um braço robótico. Em fevereiro de 2019, o primeiro-ministro canadense Justin Trudeau anunciou que o país estava pronto para gastar 2 bilhões de dólares canadenses nesse projeto. Nos desenhos conceituais, os outros módulos carregavam de maneira otimista os logotipos da Agência Espacial Européia, da Agência de Pesquisa Espacial do Japão e da Roscosmos.

"Este é um projeto inspirador do Gateway", disse o administrador da NASA Jim Brydenstein em um discurso em meados de março. Ele discutiu a proposta da NASA para o ano fiscal de 2020, que incluía um montante de US $ 821 milhões para o desenvolvimento do Gateway. Ele acrescentou que se comunicava com os líderes de outras agências espaciais e "eles aceitaram com alegria a idéia de um projeto conjunto para uma viagem à lua".

Mas depois de duas semanas, a ideia inspiradora mudou novamente. Em um discurso na reunião do Conselho Nacional do Espaço em 26 de março, o vice-presidente Mike Pence ordenou à NASA que agilizasse os planos de retornar à lua. "Conforme dirigido pelo presidente dos EUA, a política desse governo e de nosso país é o retorno dos astronautas americanos à lua nos próximos cinco anos", anunciou Pence em discurso. Esse objetivo ambicioso - o desembarque em 2024 - foi uma surpresa para o mundo inteiro.

E ela fez a NASA coçar a cabeça em busca de um meio para atingir esse objetivo. Em um discurso de abril no Simpósio Espacial em Colorado Springs, Brydenstein disse que a NASA corrigirá seus planos para adaptá-los ao estudo da lua e se concentrará apenas nos elementos básicos necessários para retornar as pessoas à superfície nos próximos cinco anos. “A primeira fase é a velocidade. Precisamos pisar na superfície da lua o mais rápido possível ”, disse ele. "Vamos nos livrar de tudo que nos distrair desse objetivo." E, aparentemente, a maior parte do projeto Gateway distrairá a agência. Brydenstein sugeriu que as únicas partes do “Gateway” necessárias para o pouso são um sistema de propulsão e um módulo habitável, no qual o navio Orion e os módulos de desembarque podem atracar.

Os parceiros internacionais da NASA também ficaram chocados. As agências espaciais que começaram a planejar a construção dos componentes do Gateway tornaram-se repentinamente incertas quando sua contribuição poderia ser necessária e se seria necessária. Bridenstein reconheceu essa incerteza em um discurso de abril. "Nossos parceiros internacionais estão preocupados com isso e manifestaram sua preocupação comigo nesta conferência", disse ele. No entanto, ele disse que esses parceiros ainda poderão desempenhar um papel na segunda fase da exploração da Lua da NASA após a lua em 2024. E então, ele disse, a prioridade da NASA seria apoiar a presença de longo prazo de pessoas no espaço entre a Terra e a Lua, incluindo e a construção do “Gateway” de forma semelhante ao que foi discutido anteriormente.

Nas semanas que se seguiram, a NASA falou cada vez mais sobre a construção de um Gateway "mínimo" para apoiar o pouso na lua em 2024. Em maio, a NASA anunciou um pedido de um adiantamento adicional de US $ 1,6 bilhão em 2020, necessário para atingir esse objetivo. O dinheiro extra deve ajudar principalmente as empresas comerciais a desenvolver veículos mais leves com mais rapidez, acelerar o desenvolvimento atrasado do foguete SLS e do navio Orion, uma vez que esses dois projetos já estão anos atrasados ​​e excederam seus orçamentos em bilhões de dólares. Também nesta proposta, recomenda-se cortar o financiamento para o “Gateway” em US $ 321 milhões.

Esse orçamento revisado "muda um pouco a atitude em relação ao Gateway", disse William Gershtenmeyer, administrador assistente da NASA para operações e pesquisa humana, durante uma coletiva de imprensa apressada e organizada. "O Gateway evoluiu para capacidades maiores que excedem o mínimo necessário para o pouso. Os planos atuais estão redirecionando o design do Gateway de volta aos componentes mais essenciais para o pouso." No final de maio, Brydenstein anunciou que a NASA havia escolhido a Maxar Technologies para construir o módulo de potência e o sistema de propulsão Gateway.


Da esquerda para a direita:
- órbita lunar baixa, 100 km, período 2 horas;
- órbita retrógrada distante, 70.000 km, período de 2 semanas;
- órbita halo quase reta, 2.000 - 75.000 km, período 1 semana.

A NASA considerou várias opções de órbitas para se preparar para a lua. Todo mundo tem suas próprias vantagens: o acesso a órbitas mais altas é mais barato da Terra, mas as órbitas baixas dão acesso rápido à superfície da lua.

Críticos do projeto Gateway dizem que a NASA não deve reverter a escala para a estação espacial, mas simplesmente fechar o projeto. Se você precisar chegar à superfície da lua, como ele diz, vá diretamente para lá, como as missões da Apollo fizeram meio século atrás. Criar um posto avançado em órbita lunar adiciona custo, atraso e complexidade a uma tarefa já difícil.

Entre esses críticos está o ex-administrador da NASA, Michael Griffin. Em novembro passado, durante uma reunião com um grupo consultivo do Conselho Nacional do Espaço, ele atingiu a estação espacial com críticas devastadoras. "A arquitetura em discussão, segundo a qual o" Gateway "deve ser feito antes de pisar na lua, parece tola do ponto de vista do engenheiro de sistemas espaciais", disse ele. Em vez disso, a NASA deveria ir diretamente para a superfície da lua, afirmou ele, e depois instalar algo como um "Gateway" para apoiar essas missões, especialmente quando os astronautas podem começar a extrair recursos como água gelada nas calotas polares. "O" gateway "será útil somente depois que eles puderem produzir combustível de foguete na lua e enviá-lo para um armazém em órbita lunar, mas não antes".

Outro crítico ativo do projeto é Robert Zubrin , fundador e presidente da Sociedade Marciana . Ele compara o “Gateway” a um posto de pedágio, alegando que ele adiciona custos a todas as missões futuras na Lua ou em Marte. Ele propôs um plano alternativo chamado Moon Direct , que usará os sistemas de transporte comercial existentes para construir gradualmente a base lunar.

Mantendo-se a par dessas críticas, a NASA defende o "Gateway". Em maio, a agência circulou silenciosamente uma proposta preliminar chamada “ Por que preciso de um gateway? ” Protegendo a estação espacial. "A posição da NASA, baseada em análises técnicas e de software, é que o" Gateway "permite que você organize rapidamente os próximos americanos para pousar na lua", diz o documento. Entre as razões para isso, afirma-se que o mecanismo principal do Orion é muito fraco para trazer a sonda para uma órbita baixa em torno da Lua, então algo como o "Gateway" precisa ser organizado em órbita alta.

“Em geral, as vantagens de curto e longo prazo da arquitetura Gateway superam facilmente os riscos de uma colisão com atrasos visíveis na implementação do projeto e momentos ineficientes que inevitavelmente ocorrerão devido a uma mudança tão tardia na arquitetura”, conclui o relatório. Mudanças como a necessidade de aumentar o poder do sistema de propulsão Orion para alcançar a órbita lunar baixa podem adicionar bilhões aos US $ 30 bilhões que já foram gastos hoje na implementação dos programas SLS e Orion e, ao mesmo tempo, não ajuda a alcançar a meta até 2024.

A necessidade de confiar no SLS e no Orion preocupa alguns entusiastas da Lua, uma vez que ambas as tecnologias ainda estão no modo de desenvolvimento, e ambos os projetos já enfrentaram custos e atrasos significativos. Em outubro passado, o auditor da NASA emitiu um relatório depreciativo sobre o programa SLS, que naquela época já estava três anos atrasado e excedia o orçamento em vários bilhões de dólares. E, ao mesmo tempo, a NASA e seus aliados dizem que não há outro caminho para a lua.

"Os componentes que temos hoje não podem pousar na lua sem o Gateway", disse Mike Fuller, gerente de programa de desenvolvimento de negócios da NASA na Northrop Grumman . Ele acredita que os recursos limitados do mecanismo Orion são realmente uma vantagem. As missões da Apollo enviaram módulos de controle em órbita a 100 km da Lua, mas ele diz que "não era lucrativo afundar tão baixo no poço gravitacional da Lua". Se Orion entrar em uma órbita mais alta, será mais fácil para ele voltar para a Terra, pois isso exigirá menos tração.

A NASA pode abandonar completamente o Gateway e essa arquitetura? Os críticos dizem que alternativas técnicas estão surgindo no setor comercial do espaço. Eles se referem à Blue Origin , uma empresa espacial fundada pelo bilionário Jeff Bezos, proprietário da Amazon, não muito longe de Seattle. A Blue Origin está construindo o foguete pesado reutilizável New Glenn e o módulo de pouso lunar Blue Moon . Outro concorrente é a SpaceX, Ilona Maska, de Hawthorne, Califórnia, também trabalhando em um foguete reutilizável. Seu estágio superior será a nave espacial Starship, que, de acordo com a empresa, será capaz de pousar diretamente na Lua e transportar cargas pesadas. "Este veículo na Lua pode, de fato, servir como o núcleo de um posto avançado lunar bastante sério, que crescerá com o tempo", disse Paul Wooster, engenheiro principal da MarsX da SpaceX.

No entanto, todas essas maravilhosas naves espaciais dessas empresas ainda estão em processo de desenvolvimento, e pode levar anos até que estejam prontas para pousar na lua. Além disso, qualquer tentativa de cancelar os programas SLS ou Orion provavelmente encontrará resistência obstinada no Congresso, especialmente de membros influentes dos estados nos quais o trabalho está sendo realizado. E, portanto, não é de surpreender que a NASA, com uma vingança, estabeleça seu plano de "Gateway". Em maio, discutindo o orçamento atualizado da NASA, Brydenstein disse que o Gateway era um projeto vital para atingir a meta de pouso na Lua até 2024. "A importância do projeto Gateway não diminuiu ao longo do tempo", disse ele. "Não podemos exagerar sua importância."

Se a NASA, dados os orçamentos e as realidades políticas reduzidos, continuar teimosamente em direção ao “Gateway”, testemunharemos o retorno triunfante dos astronautas da NASA na Lua até 2024. NASA e venceu anteriormente, apesar de todas as dificuldades e desafios. No entanto, também é possível que o plano não sobreviva aos debates do Congresso sobre os orçamentos, ou que as eleições de 2020 levem ao surgimento de outro governo que mudará novamente o curso da exploração da lua. E, neste caso, os bilionários motivados da SpaceX e da Blue Origin podem não esperar pela NASA, e os logotipos corporativos serão visíveis nas próximas faixas que deixarão os sapatos da lua em regolito .