Como o teste Artemis III Lander da NASA abrirá caminho para pousos na Lua

Antes dos astronautas Artemis pousarem na superfície da Lua em 2028, a NASA conduzirá a missão de demonstração Artemis III em 2027, permitindo que equipes na Terra e em órbita pratiquem operações de encontro e acoplagem entre sistemas comerciais de pouso humano e a espaçonave Orion. Os dados dessa missão, juntamente com futuras missões de demonstração não tripuladas na Lua, apoiarão a segurança dos astronautas e o sucesso da missão para pousos lunares tripulados.

A NASA está trabalhando com duas empresas americanas para desenvolver o sistemas de pouso humano que transportará com segurança os astronautas da órbita lunar para a superfície da Lua e de volta para futuras missões Artemis. Para o Artemis III, tanto a SpaceX quanto a Blue Origin voarão versões de teste, ou artigos de teste, dos módulos de pouso tripulados que serão usados ​​em futuros pousos na Lua. Os artigos de teste do módulo de pouso serão lançados por foguetes comerciais, enquanto a tripulação do Artemis III será lançada para a órbita baixa da Terra em Orion no topo do foguete SLS (Sistema de Lançamento Espacial) da agência.

A NASA e os fornecedores de sistemas de pouso humano têm trabalhado em estreita colaboração para planejar e determinar as capacidades da missão Artemis III. Com as missões se aproximando rapidamente, tanto a SpaceX quanto a Blue Origin estão otimizando a disponibilidade e capacidade de hardware. A SpaceX planeja usar a versão mais recente da Starship da empresa e a base da futura Starship HLS, chamada Versão 3, enquanto a Blue Origin testará sua cabine de tripulação HLS planejada, permitindo que cada empresa aplique as lições aprendidas antes das missões não tripuladas e tripuladas na Lua.

“Cada fornecedor de sistema de pouso humano adotou uma abordagem diferente para a missão Artemis III”, disse Steve Creech, gerente do programa, Programa de Sistema de Pouso Humano, Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. “Em última análise, a SpaceX e a Blue Origin apresentaram uma lista de objectivos e metas agressivas destinadas a complementar as próximas missões de demonstração não tripuladas na Lua, para que possamos ganhar compreensão e confiança na nave espacial e nos veículos de lançamento antes de uma aterragem tripulada. Os designs do protótipo do módulo de aterragem informarão os esforços de desenvolvimento futuros e continuarão a amadurecer ao longo do próximo ano.”

Para a missão Artemis III, o módulo de teste Blue Moon será baseado na arquitetura atual da Blue Origin para seu módulo de pouso tripulado Mark 2, incorporando todos os principais aviônicos, software de voo e sistemas de controle para garantir que as operações de voo desta missão de demonstração possam ser traduzidas diretamente em voos lunares tripulados. Até dois membros da tripulação, vestindo trajes laranja do sistema de sobrevivência da tripulação Orion, abrirão a escotilha para entrar no módulo de teste Blue Origin. O hardware de produção deve incorporar muitos dos mesmos sistemas e subsistemas, incluindo um Sistema de Controle Ambiental e Suporte à Vida (ECLSS), uma cabine de tripulação e aviônicos.

O módulo de pouso Blue Origin também voará com um simulador de massa de traje espacial de superfície lunar instrumentado. Como o manequim “Moonikin” adequado que voou a bordo do Orion durante o vôo de teste não tripulado do Artemis I, o simulador de massa do traje espacial de baixa fidelidade fornecerá feedback em tempo real sobre o ambiente dentro da cabine da tripulação do Blue Moon.

O artigo de teste do módulo de pouso Starship da SpaceX usará uma Starship Versão 3, atualmente em produção e teste, com um sistema de acoplamento adicional instalado no nariz da espaçonave de 171 pés (52 m), permitindo que a NASA e a SpaceX avaliem como toda a pilha integrada de Orion e o módulo de pouso de teste Starship interagem. NASA e SpaceX estão identificando testes de controlabilidade e comunicação para a missão Artemis III. Os astronautas não entrarão no módulo de teste Starship durante o Artemis III.

NASA, SpaceX e Blue Origin lançarão três dos foguetes mais poderosos do mundo em um curto espaço de tempo um do outro, exercitando processamento de solo, equipes de lançamento e instalações, bem como centros de controle, rede e troca de dados em locais importantes em todo o país durante dois encontros separados e consecutivos e manobras de atracação entre Orion e os artigos de teste do módulo de pouso, antes de um pouso seguro da tripulação do Artemis III em Orion.

“O Artemis III será uma dança altamente coreografada, com uma sequência de lançamento exigente em múltiplas plataformas de lançamento e operações de missão igualmente exigentes para as nossas tripulações de terra e de voo, tornando-a uma das missões mais complexas e ambiciosas que a NASA alguma vez empreendeu”, disse Jeremy Parsons, gestor do programa Artemis. “A missão de demonstração preparará o terreno antes do nosso próximo salto gigante. A experiência da NASA em engenharia e integração de sistemas, bem como operações de lançamento e missão em órbita baixa da Terra, unirão a missão.”

Para futuras missões tripuladas à Lua, a NASA e um dos parceiros comerciais do módulo de pouso executarão uma “campanha de lançamento duplo”, pré-posicionando o módulo de pouso em órbita para aguardar um Orion tripulado, lançado no SLS. O lançamento dos três foguetes em sucessão para o Artemis III oferece uma oportunidade única para praticar o processamento e as operações de lançamento.

O artigo de teste do módulo de pouso da Blue Origin está planejado para ser lançado primeiro e poderá permanecer no espaço por até 30 dias, permitindo verificações em órbita antes do lançamento do SLS e Orion do Complexo de Lançamento 39B no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida. O artigo de teste da Blue Origin será lançado em uma trajetória definida para atingir uma órbita de “estacionamento” designada para essas verificações de sistemas.

Após a conclusão dos testes de encontro e operações de acoplamento da Blue Origin e do lançamento tripulado do Artemis III no SLS, a SpaceX lançará seu artigo de teste do módulo de pouso Starship para se encontrar com Orion e sua tripulação para sua fase de testes em órbita.

Ao longo da missão Artemis III, Orion voará em uma órbita circular. Todos os três foguetes terão mais oportunidades de lançamento do que as disponíveis para uma missão lunar e serão capazes de atingir a altitude designada para a missão em um único lançamento.

Durante as operações de atracação e desencaixe, a Orion e a tripulação do Artemis III usarão os artigos de teste do módulo de pouso como alvos, enquanto a Orion operará como a espaçonave caçadora. Esta é a mesma configuração planejada para futuras missões de pouso da tripulação na Lua.

A NASA garantirá que ambos os módulos de teste estejam prontos para a missão e com a tripulação segura antes do Artemis III. Essas verificações serão baseadas nos requisitos funcionais e de desempenho para os projetos de pouso de teste e controles de perigo para hardware e software, garantindo que os astronautas do Artemis III dentro do Orion estejam seguros durante as duas fases de acoplagem da missão.

A SpaceX e a Blue Origin já testaram suas capacidades de acoplamento para seus respectivos módulos de pouso no solo. A capacidade de acoplamento da SpaceX foi qualificado em 2023; A Blue Origin conduziu testes de desenvolvimento em seu sistema de acoplamento pressurizado no início deste ano.

Uma diferença fundamental entre as capacidades de acoplamento de ambos os artigos de teste do módulo de pouso será a localização do acoplamento. Orion irá atracar ao lado do módulo de teste Blue Moon, adjacente à cabine da tripulação. Mais tarde, a Orion irá acoplar-se frente a frente com o gigante módulo de teste SpaceX.

Os testes de software entre naves espaciais ajudarão a demonstrar que os protótipos comerciais do sistema de pouso humano e o Orion podem se encontrar em um momento e local precisos no espaço. Quando a Orion atracar com o módulo de teste Blue Moon, o software da espaçonave Orion controlará a espaçonave acoplada. Enquanto isso, o artigo de teste da SpaceX controlará a espaçonave acoplada para a segunda parte da missão. Durante as fases de acoplagem, as equipes da NASA e dos parceiros comerciais poderão testar a interoperabilidade de hardware e software, bem como a dinâmica de como a espaçonave integrada lander-Orion se move no espaço.

Através do programa Artemis, a NASA enviará astronautas para explorar a Lua em busca de descobertas científicas, benefícios económicos e para construir as bases para as primeiras missões tripuladas a Marte – para o benefício de todos.

AmberJacobson
Sede, Washington
240.298.1832
âmbar.c.jacobson@nasa.gov

Corinne Beckinger
Centro de Voo Espacial Marshall, Huntsville, Alabama.
256-544-0034
corinne.m.beckinger@nasa.gov