NASA conclui instrumento científico implantado por astronautas para a superfície lunar

A NASA declarou “afundar” a primeira carga completa projetada para os astronautas Artemis implantarem na superfície da Lua. Os engenheiros que trabalham na Estação de Monitoramento Ambiental Lunar da NASA, ou LEMS, concluíram o desenvolvimento e os testes de hardware e a carga útil está pronta para seu lar permanente perto do Pólo Sul lunar. Com o hardware completo, o LEMS está pronto para apoiar um dos principais objetivos do programa Artemis: permitir a ciência e a exploração lunar sustentadas.

O pacote de instrumentos LEMS contém dois sismógrafos altamente sensíveis que irão monitorar as vibrações do solo causadas por terremotos lunares e impactos de meteoritos, fornecendo aos cientistas informações sobre o interior da Lua e os riscos sísmicos que os astronautas podem encontrar na superfície. O seu design modular permite que o sistema seja adaptado ou expandido para acolher novos instrumentos no futuro, criando uma plataforma reutilizável que pode evoluir à medida que crescem as prioridades científicas.

A carga permanecerá em uma sala limpa no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, onde foi construída, até que seja designada para uma missão Artemis para implantação na superfície lunar.

“A conclusão do instrumento científico LEMS é um passo importante numa nova era da ciência da superfície lunar. Experiências científicas inovadoras irão descobrir, medir e revelar os segredos da Lua enquanto os astronautas abrem novas fronteiras para a descoberta”, afirmou. Joel Kearnsvice-administrador associado de exploração, Diretoria de Missões Científicas, Sede da NASA em Washington. “E, nos bastidores, inúmeras equipes da NASA e de nossos parceiros estão ampliando os limites do que os instrumentos de superfície podem fazer, construindo as ferramentas que tornarão a exploração futura possível e mais segura.”

A carga útil do LEMS baseia-se em um legado de rastreamento sísmico lunar. Os astronautas da Apollo implantaram uma rede de sismógrafos na região equatorial próxima da Lua entre 1969 e 1972. Esses instrumentos funcionaram até 1977, registrando cerca de 13.000 terremotos lunares e outras vibrações do solo que ajudaram os cientistas a começar a compreender a composição do interior da Lua. Durante décadas, os pesquisadores esperaram espalhar mais sismógrafos, atualizados com novas tecnologias, por toda a superfície lunar.

Agora, o LEMS transportará os primeiros sismógrafos a serem implantados pelos futuros astronautas para ouvir as fracas vibrações do solo, recolhendo novas pistas sobre a estrutura interna da Lua e a actividade sísmica em curso. Os sensores serão os sismógrafos mais compactos, sensíveis e energeticamente eficientes já construídos para a exploração planetária.

O próprio LEMS tem aproximadamente o tamanho de uma pequena mala, pesando 11 libras no ambiente de baixa gravidade da Lua. Ele carregará não apenas esses sensores sísmicos, mas tudo o que precisa para funcionar independentemente dos humanos após a implantação. O LEMS foi construído para gerenciar sua própria produção de energia por meio de um painel solar leve e flexível que se adapta ao formato da unidade LEMS. Também irá gerir as suas atividades operacionais para garantir a recolha contínua de dados com base num plano predefinido e a transmissão mensal de dados para a Terra. A carga útil fará tudo isso enquanto mantém uma temperatura interna estável durante as enormes oscilações de temperatura do dia para a noite na região do Pólo Sul.

“Quando concebemos o LEMS, não estávamos apenas pensando na próxima missão, estávamos pensando na próxima geração de exploração lunar”, disse Mehdi Bennaum cientista do condado de Baltimore da Universidade de Maryland que lidera o LEMS da NASA Goddard. “A nossa visão era criar uma bóia científica para a Lua. Tal como uma bóia oceânica na Terra, o LEMS foi concebido para ser fácil de construir, adaptável a diferentes objetivos científicos e capaz de operar de forma independente durante anos.”

Antes que qualquer ciência da superfície pudesse acontecer, Benna e a sua equipa tiveram de garantir que o LEMS conseguiria sobreviver à viagem até à Lua e ao ambiente hostil da sua superfície. Nos últimos cinco meses, o LEMS e os seus componentes foram submetidos a uma exigente série de testes ambientais e operacionais. Os engenheiros verificaram que o LEMS pode suportar a violenta agitação do lançamento, a viagem até à superfície lunar e a temperatura e o ambiente de radiação da Lua. A equipe também mostrou que o design mecânico e elétrico do conjunto de instrumentos é seguro para o manuseio dos astronautas.

A carga útil do LEMS foi construída para operar durante a noite lunar, que dura duas semanas terrestres, sem assistência de energia externa ou fonte de calor. Os instrumentos anteriores da superfície lunar dependiam de aquecedores de radioisótopos para obter calor e energia. Mas o LEMS, em vez disso, resistirá a temperaturas que chegam a 400 graus Fahrenheit negativos em algumas áreas, usando materiais de isolamento avançados, cabos de baixa condutividade térmica que minimizam a perda de calor e um regulador térmico que conduz o calor durante o dia para evitar o superaquecimento e ajuda a reter o calor à noite.

Estas inovações reduzem as necessidades de massa e energia, preparando o terreno para instrumentos mais leves e energeticamente eficientes que podem operar continuamente em futuros locais de pouso Artemis e na Base Lunar liderada pela NASA.

A carga útil do LEMS é liderada pela Universidade de Maryland Baltimore County e pela Universidade de Maryland College Park. A implementação técnica é liderada pela NASA Goddard. A Universidade do Arizona, em parceria com a Silicon Audio, Inc., forneceu dois sismômetros de última geração para o LEMS. A Morehead State University, em Kentucky, forneceu o sistema de telecomunicações do LEMS e operará o instrumento na superfície. A Universidade de Washington em St. Louis gerenciará o processamento e disseminação de dados do instrumento para a comunidade científica em geral.