Uma pequena espaçonave com grandes implicações para a exploração lunar está pronta para ser lançada.
O minúsculo satélite, chamado CubeSat, tem aproximadamente o tamanho de um forno de micro-ondas e pesa apenas 25 quilos, mas será o primeiro a testar uma órbita lunar única e elíptica.PUBLICIDADE
O CubeSat atuará como um desbravador para o Gateway, um posto avançado lunar em órbita que servirá como uma estação intermediária entre a Terra e a Lua para os astronautas.
A órbita, que é chamada de órbita halo quase retilínea, é muito alongada e fornece estabilidade para missões de longo prazo, exigindo pouca energia para manter — exatamente o que o Gateway precisará. A órbita existe em um ponto equilibrado nas gravidades da Lua e da Terra.
A missão, chamada Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment, e conhecida como Capstone, está programada para decolar da plataforma de lançamento na segunda-feira, 27 de junho, às 7h (horário de Brasília). O CubeSat será lançado a bordo do foguete Electron da Rocket Lab do Complexo de Lançamento 1 da empresa na Nova Zelândia.
A cobertura ao vivo do lançamento começará no site da Nasa às 6h da manhã de segunda-feira.
Assim que a Capstone for lançada, ela atingirá o ponto de órbita em três meses e passará os próximos seis meses no espaço. A espaçonave pode fornecer mais dados sobre os requisitos de energia e propulsão para o Gateway.
A órbita do CubeSat levará a espaçonave a 1.609,3 quilômetros de um polo lunar em sua passagem mais próxima e a 70 mil quilômetros do outro polo a cada sete dias. Usar esta órbita será mais eficiente em termos energéticos para naves espaciais voando de e para o Gateway, uma vez que requer menos propulsão do que órbitas mais circulares.
A espaçonave em miniatura também será usada para testar as capacidades de comunicação com a Terra a partir desta órbita, que tem a vantagem de uma visão clara do planeta, além de fornecer cobertura para o polo sul lunar — onde os primeiros astronautas da Artemis devem pousar em 2025.
A Lunar Reconnaissance Orbit da Nasa, que circula a Lua há 13 anos, fornecerá um ponto de referência para a Capstone. As duas espaçonaves se comunicarão diretamente uma com a outra, permitindo que as equipes no solo meçam a distância entre cada uma e a localização exata do Capstone.
A colaboração entre as duas espaçonaves pode testar o software de navegação autônoma da Capstone, chamado CAPS, ou Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar. Se este software funcionar como esperado, ele poderá ser usado por futuras espaçonaves sem depender do rastreamento da Terra.
“A missão Capstone é um precursor valioso não apenas para Gateway, mas também para a espaçonave Orion e o Human Landing System”, disse Nujoud Merancy, chefe do Escritório de Planejamento de Missões de Exploração da NASA no Johnson Space Center em Houston. “Gateway e Orion usarão os dados da Capstone para validar nosso modelo, o que será importante para as operações e planejamento da futura missão.”
Pequenos satélites em grandes missões
A missão Capstone é uma demonstração rápida e de baixo custo com a intenção de ajudar a estabelecer as bases para futuras pequenas espaçonaves, disse Christopher Baker, executivo do programa de tecnologia de pequenas espaçonaves da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da Nasa.
Pequenas missões que podem ser montadas e lançadas rapidamente a um custo menor significa que elas podem se arriscar que missões maiores e mais caras não podem.
“Muitas vezes, em um teste de voo, você aprende tanto, se não mais, com o fracasso do que com o sucesso. Podemos correr mais riscos, sabendo que há uma probabilidade de fracasso, mas que podemos aceitar esse fracasso para para migrar para recursos mais avançados”, disse Baker. “Neste caso, o fracasso é uma opção.”
As lições de missões menores do CubeSat podem informar missões maiores no futuro — e os CubeSats já estão se preparando para destinos mais desafiadores do que a órbita baixa da Terra.
Quando a sonda InSight da Nasa estava em sua viagem de quase sete meses a Marte em 2018, não estava sozinha. Duas naves espaciais do tamanho de uma mala, chamadas MarCO, seguiram a InSight em sua jornada. Eles foram os primeiros satélites cúbicos a voar para o espaço profundo.
Durante a entrada, descida e pouso da InSight, os satélites MarCO receberam e transmitiram a comunicação do módulo de pouso para informar a Nasa que sonda estava com segurança na superfície do planeta vermelho. Eles foram apelidados de EVE e WALL-E, como os robôs do filme da Pixar de 2008.
O fato de os minúsculos satélites terem chegado a Marte, voando atrás da InSight pelo espaço, empolgou os engenheiros. Os CubeSats continuaram voando além de Marte depois que o InSight pousou, mas ficaram em silêncio no final do ano. Mas o MarCO foi um excelente teste de como os CubeSats podem acompanhar missões maiores.
Essas pequenas, mas poderosas espaçonaves servirão novamente como coadjuvantes em setembro, quando a missão DART, ou Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos, colidirá deliberadamente com a Lua Dimorphos enquanto ela orbita o asteroide Didymos próximo à Terra para mudar o movimento do asteroide no espaço. .
A colisão será registrada pelo LICIACube, ou Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids , um satélite de cubo companheiro fornecido pela Agência Espacial Italiana.
O CubeSat do tamanho de uma pasta está viajando no DART, lançado em novembro de 2021, e será implantado a partir dele antes do impacto para que possa registrar o que acontece. Três minutos após o impacto, o CubeSat voará pela Dimorphos para capturar imagens e vídeos. O vídeo do impacto será transmitido de volta à Terra.
A missão Artemis I também levará três CubeSats do tamanho de uma caixa de cereais que estão pegando carona para o espaço profundo. Separadamente, os minúsculos satélites medirão o hidrogênio no polo sul da Lua e mapearão os depósitos de água lunar, conduzirão um sobrevoo lunar e estudarão partículas e campos magnéticos que fluem do sol.
Missões mais acessíveis
A missão Capstone conta com a parceria da Nasa com empresas comerciais como Rocket Lab, Stellar Exploration, Terran Orbital Corporation e Advanced Space. A missão lunar foi construída usando um contrato de pesquisa inovadora para pequenas empresas de preço fixo – em menos de três anos e por menos de US$ 30 milhões.
Missões maiores podem custar bilhões de dólares. O rover Perseverance, atualmente explorando Marte, custou mais de US$ 2 bilhões e a missão Artemis I tem um custo estimado de US$ 4,1 bilhões, de acordo com uma auditoria do Escritório do Inspetor Geral da Nasa.
Esses tipos de contratos podem expandir as oportunidades para missões pequenas e mais acessíveis à Lua e outros destinos, ao mesmo tempo em que criam uma estrutura para suporte comercial de futuras operações lunares, disse Baker.
A esperança de Baker é que pequenas missões de espaçonaves possam aumentar o ritmo da exploração espacial e da descoberta científica — e a Capstone e outros CubeSats são apenas o começo.
Por: Ashley Strickland
