Missão Artemis III da NASA para testar futuras operações do módulo lunar

Antes dos astronautas retornarem à superfície lunar, a NASA conduzirá primeiro uma das missões de teste mais ambiciosas e complexas da história da agência.

Com lançamento previsto para 2027, o Artemis III enviará os astronautas da NASA Randy Bresnik, Frank Rubio, Andre Douglas e o astronauta da ESA (Agência Espacial Europeia) Luca Parmitano a bordo da espaçonave Orion para a órbita baixa da Terra para realizar uma série de demonstrações com versões de teste, ou artigos de teste, de sistemas de pouso humano sendo desenvolvidos pelos parceiros da indústria Blue Origin e SpaceX. Durante a missão planejada de 14 dias, as tripulações e controladores de voo praticarão os procedimentos de encontro, atracação, habitação e operacionais que serão essenciais quando os astronautas Artemis começarem a pousar perto do Pólo Sul da Lua em 2028. A missão foi projetada para reduzir o risco, validar o hardware e ganhar experiência operacional antes que a NASA tente um pouso lunar tripulado.

“Cada parte desta missão na órbita da Terra foi projetada para reduzir o risco antes de colocarmos os astronautas de volta à Lua”, disse Jeremy Parsons, gerente do programa Artemis da NASA. “Estamos lançando três espaçonaves em três foguetes diferentes e testando como eles operam juntos – algo que a NASA nunca tentou. Cada lição que aprendemos aqui nos deixa mais perto do pouso na Lua em 2028.”

Primeira parada: artigo de teste do módulo lunar da Blue Origin

As missões Artemis anteriores usaram apenas o foguete SLS (Sistema de Lançamento Espacial) da NASA e a espaçonave Orion. Artemis III envolverá três espaçonaves separadas lançadas em três foguetes de carga pesada diferentes dentro de um período de tempo relativamente curto.

A missão começa com a Blue Origin lançando uma versão de teste de seu módulo de pouso Blue Moon Mark 2 em uma órbita circular baixa da Terra, aproximadamente 273 milhas (237 milhas náuticas) acima da Terra. A espaçonave pode permanecer em órbita por até 30 dias, proporcionando flexibilidade de horário. Artemis III foi projetado como uma campanha fortemente coreografada, com a NASA planejando lançar o Orion no topo do SLS do Centro Espacial Kennedy da agência, na Flórida, poucos dias após o lançamento do artigo de teste Blue Moon e a confirmação de que o veículo está saudável e pronto para operações conjuntas.

Após o lançamento, o Orion entrará inicialmente em uma órbita elíptica da Terra de 18 x 1.122 milhas (16 x 975 milhas náuticas). Ele usará seu módulo de serviço para realizar uma série de manobras para fazer a transição para uma órbita circular a cerca de 345 milhas (300 milhas náuticas) para estabilização térmica antes de estabelecer gradualmente seu encontro com o artigo de teste do módulo de pouso Blue Moon. Como cada espaçonave opera em regimes orbitais ligeiramente diferentes, otimizados para os requisitos de sua missão, o Artemis III requer uma sequência cuidadosamente coreografada de manobras orbitais e operações de encontro durante todo o voo.

Durante os primeiros dois dias de voo, a tripulação verificará os sistemas da Orion, preparar-se-á para operações de proximidade e, gradualmente, posicionar-se-á para o primeiro grande objetivo da missão: encontro e acoplagem com o veículo de testes Blue Moon.

A operação representa a primeira oportunidade da NASA de avaliar como a Orion e um módulo lunar comercial trabalham juntos no espaço. Os engenheiros avaliarão o desempenho do software a bordo de espaçonaves, sistemas de orientação, sistemas de comunicação e procedimentos operacionais em condições do mundo real, enquanto os controladores de voo ganham experiência na coordenação de atividades entre várias equipes e organizações.

Uma vez atracados, os astronautas passarão aproximadamente dois dias realizando avaliações a bordo do artigo de teste Blue Moon. Os membros da tripulação abrirão a escotilha e entrarão na espaçonave, permitindo-lhes avaliar em primeira mão o ambiente da cabine, os controles e os sistemas de suporte à vida. As equipes verificarão a capacidade da espaçonave de manter a atmosfera e a pressão adequadas.

O artigo de teste da Lua Azul incorpora muitos dos aviônicos, software, sistemas de controle de voo, tecnologias de cabine da tripulação e funções de suporte de vida planejadas para futuras missões lunares. Testar esses sistemas em órbita proporcionará a primeira oportunidade de avaliar quantos sistemas de voo da sonda funcionam no espaço como um veículo integrado.

Quando a Orion se desencaixar, a NASA terá concluído a sua primeira avaliação de um módulo lunar comercial com tripulação, recolhendo dados sobre sistemas de naves espaciais, operações da tripulação e interoperabilidade de naves espaciais que não são possíveis no solo.

Demonstração de atracação de nave estelar

Depois de completar as operações com o módulo de pouso da Blue Origin, a Orion irá desencaixar e se reposicionar para apoiar a próxima fase da missão: uma segunda operação de encontro.

A SpaceX lançará um artigo de teste Starship Versão 3 da Flórida. Como a Starship foi projetada para uma vida útil em órbita muito mais curta do que o módulo de aterrissagem da Blue Origin, o lançamento ocorre mais tarde na missão, permitindo à NASA sequenciar com eficiência as duas demonstrações de acoplagem. A Starship entrará em uma órbita inferior a 206 milhas náuticas, otimizada para cobertura de comunicações, e carregará um sistema de acoplamento adicional montado na extremidade dianteira.

A Orion irá se encontrar e atracar com a espaçonave durante um teste que deverá durar até duas horas. A tripulação não entrará na Starship durante este teste. A demonstração tem como foco validar como Orion e Starship interagem como um sistema acoplado no espaço. A NASA e a SpaceX planejam avaliar a controlabilidade da espaçonave, as comunicações, o desempenho do software integrado e a dinâmica associada às operações de acoplamento e desencaixe.

O encaixe em si também apresenta um teste único, utilizando diferentes geometrias de encaixe. Orion se conectará a uma porta ao lado da cabine da tripulação da Blue Moon e, posteriormente, alinhará seu sistema de acoplamento dianteiro com aquele no nariz da nave estelar. Testar ambas as abordagens durante uma única missão dá à NASA a oportunidade de avaliar diferentes conceitos operacionais enquanto coleta dados valiosos de engenharia.

Juntas, as duas campanhas de acoplagem demonstrarão como o Orion interage com duas arquiteturas de módulos comerciais muito diferentes durante uma única missão.

Testando Orion para exploração futura

Mesmo após a conclusão das atividades de atracação, o Artemis III continuará gerando dados que apoiarão missões futuras.

Assim que a demonstração da nave estiver concluída, a Orion e sua tripulação terão até cinco dias adicionais disponíveis em órbita antes de iniciar os preparativos para a viagem de volta para casa. A NASA planeja usar esse tempo para completar uma variedade de objetivos de teste que apoiam futuras missões Artemis, incluindo avaliações adicionais dos trajes do Orion Crew Survival System, testes de sensores de acoplamento, medições acústicas e térmicas, avaliações de fatores humanos e uma série de demonstrações científicas e tecnológicas.

Várias investigações lideradas pela NASA basear-se-ão em estudos realizados durante o Artemis II, recolhendo dados adicionais que ajudarão a informar futuras missões no espaço profundo. A tripulação também realizará um estudo de prova de conceito examinando como os astronautas poderiam realizar avaliações relacionadas à saúde quando não conseguissem se comunicar diretamente com o controle da missão, uma capacidade importante para futuras expedições à superfície lunar e outras missões mais distantes da Terra.

A NASA também planeja realizar um experimento de biologia celular durante a missão, enquanto os pesquisadores usam o vôo para testar conceitos para devolver amostras lunares à Terra. As equipes avaliarão como futuras amostras poderiam ser transportadas, recebidas e movidas para instalações de curadoria após o pouso, ao mesmo tempo em que conduzirão avaliações do ambiente de Orion para entender melhor as possíveis considerações de contaminação para futuras missões lunares.

A missão também incluirá observações da Terra e do Sol que ajudarão os astronautas a continuar a desenvolver habilidades críticas de observação enquanto aproveitam o ponto de vista orbital único da espaçonave. As sementes das plantas também voarão a bordo do Orion, proporcionando oportunidades para estudo científico e envolvimento educacional após a missão.

Os planejadores da missão também incorporaram flexibilidade ao cronograma de voo, proporcionando oportunidades adicionais para completar os objetivos dos testes, dependendo de como as operações se desenrolam em tempo real.

Quando estiver pronto, o Orion iniciará o faseamento para retorno, e a tripulação configurará a cabine para reentrada e desembarque, que ocorrerá no Oceano Pacífico, na costa da Califórnia. Orion e sua tripulação serão recuperados por pessoal da NASA e da Marinha dos Estados Unidos.

Praticando para missões lunares

Cada atividade realizada durante o Artemis III apoia um objetivo maior: reduzir o risco antes que os astronautas retornem à superfície lunar.

A missão proporcionará à NASA experiência operando ao lado de vários parceiros comerciais, ao mesmo tempo em que gerencia operações complexas de encontro e acoplagem envolvendo três espaçonaves diferentes. Os engenheiros obterão informações sobre a interoperabilidade das espaçonaves, coordenação de controle de missão, arquitetura de comunicações, operações da tripulação e desempenho de hardware.

Quando o Artemis III concluir a queda do Orion na Terra, a NASA terá demonstrado tecnologias e conceitos operacionais nos quais as futuras tripulações lunares confiarão enquanto viajam de e para a Lua.

Mais importante ainda, o Artemis III fornecerá a experiência operacional necessária para transformar planos para futuros pousos lunares em procedimentos de voo comprovados. As lições aprendidas ao longo da missão ajudarão a refinar os planos de exploração futuros, fortalecerão as parcerias com a indústria e garantirão que os astronautas estejam preparados para o próximo salto gigante da humanidade na Lua.

Como parte de uma Era de Ouro de inovação e exploração, a NASA enviará astronautas Artemis em missões cada vez mais difíceis perto do Pólo Sul lunar para explorar mais da Lua do que nunca. Além de proporcionar benefícios económicos e promover a descoberta científica através das suas missões lunares, a NASA estabelecerá uma presença humana duradoura na superfície lunar e desenvolverá as bases da agência para a primeira missão tripulada a Marte.

Para saber mais sobre Ártemis, acesse:

www.nasa.gov/artemis