À medida que a Lua e Marte ocupam o centro dos voos espaciais humanos, os cientistas estão a aproveitar as missões espaciais existentes para lançar as bases para uma presença humana sustentada fora do planeta.
Desde a identificação de recursos hídricos na Lua até à proteção das tripulações contra radiações nocivas e à gestão de poeira abrasiva, os investigadores descreveram como os novos resultados das missões em serviço estão a abordar os desafios práticos da exploração numa conferência de imprensa no dia 17 de dezembro na reunião da União Geofísica Americana (AGU) em Louisiana.
No briefing da AGU, os cientistas disseram que estão ajudando a apoiar essas ambições, adaptando ferramentas e conjuntos de dados originalmente desenvolvidos para a Terra para apoiar futuras missões à Lua e a Marte.
Por exemplo, Gina DiBraccio, heliofísica e diretora interina da Divisão de Exploração do Sistema Solar do Goddard Space Flight Center da NASA em Maryland, discutiu uma ferramenta de apoio à decisão inicialmente concebida para monitorizar o clima espacial perto da Terra, que foi alargada para incorporar dados de missões a Marte, ajudando os astronautas a avaliar os riscos de radiação quase em tempo real a partir da superfície marciana.
O painel integra dados de múltiplas missões a Marte, incluindo o orbitador MAVEN da NASA, os rovers Curiosity e Perseverance, com fontes de dados adicionais planejadas, disse DiBraccio. O projeto é concebido como um display completo que os astronautas poderiam acessar em um tablet, permitindo que as tripulações monitorassem eventos climáticos espaciais, como explosões solares, e determinassem se medidas de proteção são necessárias.
“É realmente um dos primeiros passos das ferramentas que os astronautas poderão usar para compreender e avaliar o clima espacial a partir da superfície de Marte”, disse DiBraccio.
Outras missões de longa duração em Marte também estão a produzir conjuntos de dados críticos para a compreensão dos perigos da radiação, disseram os cientistas.
Shannon Curry, investigadora principal do MAVEN na UC Boulder, destacou um projeto recém-concluído catálogo de eventos climáticos espaciais marcianos compilados a partir dos dados agora silenciosos do orbitador, abrangendo um ciclo solar completo de 2014 a 2025. O catálogo permite aos cientistas quantificar os níveis de radiação em órbita – alguns dos quais podem penetrar na fina atmosfera de Marte e atingir a superfície – durante períodos de baixa e alta atividade solar.
“Isto realmente informa, ao longo de um ciclo solar completo, o que podemos esperar ver e quando podemos esperar ver”, disse Curry.
Os cientistas também sublinharam a importância de identificar os recursos hídricos na Lua, especialmente perto do pólo sul lunar, onde a NASA planeia aterrar astronautas no âmbito do seu programa Artemis.
“O desafio agora é que os conjuntos de dados não concordam exatamente onde está a água”, disse Bethany Ehlmann, diretora do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) da Universidade do Colorado em Boulder, aos repórteres durante o briefing.
“Sabemos que está no pólo sul, sabemos que existem poucas crateras de interesse”, disse ela. “Mas é como dizer: ‘Há água na cidade de Nova Orleans – em algum lugar’”.
Um novo espectrômetro de imagem NASA selecionada em julho poderia ajudar a resolver essa incerteza, disse ela. O instrumento, que poderá ser usado na órbita lunar, foi projetado para atuar como “olhos aprimorados” para astronautas e cientistas, mapeando água e minerais e identificando locais repletos de ciência para a coleta de amostras.
Outro foco do briefing foi poeira lunarum desafio persistente durante a era Apollo. Partículas finas e abrasivas danificaram trajes espaciais e equipamentos, e o astronauta da Apollo 17 Harrison “Jack” Schmitt sofreu o famoso caso registrado de febre do feno extraterrestre após exposição à poeira lunar.
“Acho que a poeira é provavelmente um dos nossos maiores inibidores para uma operação nominal na Lua”, disse o comandante da Apollo 17, Gene Cernan. disse durante um interrogatório pós-missão. “Acho que podemos superar outros problemas fisiológicos, físicos ou mecânicos, exceto a poeira.”
Os cientistas estão agora a enfrentar esse desafio através de novos instrumentos e missões.
Um deles, DUSTER — abreviação de Dust and Plasma Environment Surveyor — foi selecionado para a missão Artemis IV da NASA. Liderado por Xu Wang, da Universidade do Colorado em Boulder, o projeto de 24,8 milhões de dólares irá implantar um conjunto de instrumentos num rover para registar as condições de poeira e plasma perto da superfície lunar e avaliar como respondem à atividade humana.
Outro instrumento que a equipe está desenvolvendo é um Analisador de Poeira Eletrostática Compacto (CEDA), projetado para medir as principais propriedades da poeira lunar, disse Wang. O instrumento foi projetado para operar na superfície ou a bordo de espaçonaves em órbita e para sobreviver a aterrissagens difíceis independentemente da orientação.
“A poeira está por toda parte na Lua”, disse Wang aos repórteres na quarta-feira. “Você não pode contornar isso. Você tem que lidar e conviver com isso.”
Também está em andamento trabalho para entender se Marte campos magnéticos localizados poderia fornecer aos astrônomos proteção natural limitada contra a radiação. A modelagem inicial baseada em observações orbitais sugere que os campos magnéticos da crosta terrestre presos nas rochas marcianas poderiam oferecer proteção em distâncias de alguns quilômetros.
Para mapear essas regiões com maior detalhe, as equipes estão trabalhando para miniaturizar ainda mais os magnetômetros que poderiam ser montados em veículos aéreos, como pequenos drones semelhantes a Helicóptero Ingenuity, agora aposentado da NASApermitindo levantamentos de superfície com uma resolução muito mais precisa do que é possível em órbita, de acordo com Jared Espley, cientista espacial da NASA Goddard que está envolvido na pesquisa.
Juntos, o trabalho ressalta como as missões robóticas estão moldando de forma crítica o futuro da exploração humana, disseram os cientistas.
“Não é realmente uma questão de exploração robótica ou exploração humana”, disse Ehlmann. “É um ‘e’ – é robótico e exploração humana e como fazemos isso melhor juntos.”
