Astronautas americanos em 2024 darão seus primeiros passos perto do pólo sul da lua:a terra da luz extrema, escuridão extrema, e água congelada que poderia abastecer a base lunar de Artemis da NASA e o salto da agência para o espaço profundo.

Cientistas e engenheiros estão ajudando a NASA a determinar a localização precisa do conceito do acampamento base de Artemis. Entre as muitas coisas que a NASA deve levar em consideração na escolha de um local específico, estão duas características principais:O local deve aproveitar a luz solar quase contínua para alimentar a base e moderar oscilações extremas de temperatura, e deve oferecer acesso fácil a áreas de total escuridão que contenham água gelada.

Embora a região do pólo sul tenha muitas áreas bem iluminadas, algumas partes veem mais ou menos luz do que outras. Os cientistas descobriram que em algumas altitudes mais elevadas, como nas bordas da cratera, os astronautas veriam períodos mais longos de luz. Mas o fundo de algumas crateras profundas está envolto em escuridão quase constante, já que a luz do sol no pólo sul atinge um ângulo tão baixo que apenas roça suas bordas.

Essas condições únicas de iluminação têm a ver com a inclinação da lua e com a topografia da região do pólo sul. Ao contrário da inclinação de 23,5 graus da Terra, a lua está inclinada apenas 1,5 grau em seu eixo. Como resultado, nenhum dos hemisférios da lua se inclina visivelmente em direção ou para longe do sol ao longo do ano como faz na Terra - um fenômeno que nos dá estações mais ensolaradas e mais escuras aqui. Isso também significa que a altura do sol no céu nos pólos lunares não muda muito durante o dia. Se uma pessoa estivesse no topo de uma colina perto do pólo sul lunar durante o dia, em qualquer época do ano, eles veriam o sol se movendo no horizonte, deslizando pela superfície como uma lanterna colocada em uma mesa.

"É um terreno tão dramático lá embaixo, "disse W. Brent Garry, geólogo do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Garry está trabalhando com engenheiros em um tour de realidade virtual do pólo sul da lua para ajudar a mergulhar os astronautas, cientistas, e planejadores de missão no ambiente exótico daquela região enquanto se preparam para o retorno humano à lua.

Embora um acampamento base exija muita luz, também é importante para os astronautas poderem fazer viagens curtas em crateras permanentemente escuras. Os cientistas esperam que essas crateras sombreadas sejam o lar de reservatórios de água congelada que os exploradores poderiam usar como suporte de vida. "Uma ideia é montar acampamento em uma zona iluminada e atravessar essas crateras, que são excepcionalmente frios, "disse o cientista planetário Goddard da NASA Daniel P. Moriarty, que está envolvido com a equipe de planejamento e análise do pólo sul da NASA. As temperaturas em algumas das crateras mais frias podem cair para cerca de -391 graus Fahrenheit (-235 graus Celsius).

Os planos iniciais incluem pousar uma espaçonave em uma parte relativamente plana de uma cratera ou cratera bem iluminada. "Você quer pousar na área mais plana possível, já que você não quer que o veículo de pouso tombe, "Moriarty disse.

A área de pouso, idealmente, deve ser separado de outras características do acampamento base, como o habitat ou painéis solares, por pelo menos meia milha, ou 1 quilômetro. Ele também deve estar situado em uma elevação diferente para evitar que a nave espacial descendente espalhe detritos de alta velocidade em equipamentos ou áreas de interesse científico. Alguns cientistas estimam que, à medida que uma espaçonave empurra seus motores para um pouso suave, pode potencialmente espalhar centenas de libras, ou quilogramas, de partículas superficiais, agua, e outros gases em alguns quilômetros, ou vários quilômetros.

"Você quer tirar vantagem dos acidentes geográficos, como colinas, que podem atuar como barreiras para minimizar o impacto da contaminação, "diz Ruthan Lewis, um engenheiro biomecânico e industrial, arquiteto, e um líder da equipe de planejamento e análise do pólo sul da NASA. "Então, estamos olhando para as distâncias, elevações, e encostas em nosso planejamento. "

Na lua, é fundamental manter a área ao redor do local de pouso e acampamento base o mais intocada possível para os cientistas. Por exemplo, entre as muitas características interessantes da região do pólo sul está sua localização bem entre o lado da lua voltado para a Terra, ou o lado mais próximo, e o lado que nunca vemos da Terra, conhecido como o outro lado.

Esses dois hemisférios são geologicamente muito diferentes, com o lado oposto com mais crateras e sua crosta mais espessa do que no lado próximo. Os cientistas não sabem por que os dois lados se formaram dessa maneira.

O acampamento base Artemis deve estar no lado voltado para a Terra para tornar mais fácil para os engenheiros usarem ondas de rádio para se comunicarem com os astronautas que trabalham na lua. Mas os cientistas esperam que ao longo de bilhões de anos de impactos de meteoritos na superfície da lua, rochas, e a poeira de cada hemisfério foi levantada e espalhada sobre o outro, então é possível que os astronautas possam coletar amostras do lado oposto de seu acampamento base no lado próximo.