O programa Artemis da NASA estabelecerá uma presença sustentável na Lua enquanto nos preparamos para nos aventurar em Marte. Para potencializar o sucesso dessas missões, os engenheiros terrestres devem fornecer aos astronautas as ferramentas de que precisam para fazer novas descobertas em suas viagens.

Para garantir que esses instrumentos funcionem no vácuo do espaço ou nas planícies rochosas de um corpo celeste distante, A NASA deve testá-los em ambientes analógicos que imitam essas configurações. Exemplos desses ambientes incluem câmaras de vácuo térmico - onde os engenheiros podem sujeitar as ferramentas a temperaturas e pressões extremas - ou o Laboratório de flutuabilidade neutra, uma enorme piscina no Johnson Space Center da NASA em Houston - onde os astronautas podem praticar para caminhadas espaciais na Estação Espacial Internacional.

Esses ambientes de teste nem sempre são personalizados para corresponder às suas contrapartes no espaço. Engenheiros e cientistas também levam seus instrumentos para o campo, encontrar lugares na Terra análogos a áreas de interesse científico na superfície lunar ou no Planeta Vermelho. Lá, eles descobrem quais ferramentas e métodos funcionarão melhor para os astronautas da Artemis.

No Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, o geólogo de campo e cientista planetário Kelsey Young atua como uma ligação científica para o grupo de sistemas de exploração dentro da divisão de projetos de Exploração e Comunicação Espacial (ESC), Comercialização, Inovação, e escritório de sinergias (CIS). O CIS compartilha a ampla experiência de Goddard em áreas como comunicações, miniaturização, e desenvolvimento de software com outros centros da NASA, o governo em geral, e o setor privado.

"Nossas reuniões semanais são um importante ponto de contato entre as equipes de engenharia e ciência que trabalham na exploração do espaço em Goddard, "disse Young." A comunidade Goddard está trabalhando junto - junto com outros centros da NASA e nossos colegas acadêmicos e industriais - para se preparar para cumprir objetivos científicos de alta prioridade durante a era Artemis de exploração lunar. "

Os instrumentos científicos testados em ambientes analógicos incluem espectrômetros que permitem aos astronautas identificar a composição das rochas lunares e do solo, ou regolito. Os magnetômetros e gravímetros medem os campos magnéticos e a gravidade local. Os sistemas de alcance a laser podem ajudar a produzir mapas de alta resolução da topografia. O radar de penetração no solo pode investigar características subterrâneas interessantes.

Esses instrumentos às vezes podem ser pesados ​​ou complicados, ou não projetado para aplicações espaciais ou de campo. A NASA leva os testes em ambientes analógicos como uma oportunidade para miniaturizar e otimizá-los, desenvolver práticas recomendadas para usá-los na exploração científica, e desenvolver procedimentos para usar essas ferramentas e os sistemas que as suportam.

"Muitos dos instrumentos que testamos estão disponíveis comercialmente, "disse Young." Nós determinamos o uso operacional de cada ferramenta e determinamos como os astronautas poderiam utilizar seus dados científicos em tempo real. "

Existem vários esforços na NASA com foco em diferentes ambientes analógicos em todo o mundo. Young trabalha em muitos desses ambientes, alguns dos quais são descritos abaixo.

Equipe de campo de instrumentos Goddard (GIFT) da Divisão de Exploração do Sistema Solar, que Young co-lidera, é um investimento sustentado em geologia planetária e astrobiologia. O GIFT testa novos instrumentos em uma variedade de locais que imitam as superfícies planetárias do sistema solar, ambientes particularmente vulcânicos como os da Ilha Grande do Havaí. Os tubos de lava são uma área de interesse particular, pois podem servir como habitats ou abrigos de radiação na Lua ou em Marte.

Remoto da NASA, No local, e Estudos Síncrotron para Ciência e Exploração (anteriormente RIS4E, agora RISE2) também se concentra em ambientes vulcânicos. RISE2, financiado pelo Solar System Exploration Research Institute (SSERVI), é liderado pela Stony Brook University em Long Island, Nova york. Eles oferecem aos alunos oportunidades de se envolverem em testes analógicos como estagiários. Ciência, Engenharia, e até mesmo estudantes de jornalismo fizeram contribuições profundas para o esforço como investigadores e documentaristas.

Young também trabalha na equipe de Operações de Missão de Meio Ambiente Extremo da NASA (NEEMO), liderado pelo Johnson Space Center da NASA. NEEMO envia grupos de engenheiros, cientistas, e astronautas em estadias prolongadas para a Aquarius Reef Base, uma estação de pesquisa submarina operada pela Florida International University. Por até três semanas de cada vez, esses aquanautas vivem e trabalham embaixo d'água, simulando missões de exploração espacial e testando equipamentos e conceitos operacionais 62 pés abaixo da superfície da água perto de um recife de coral.

Enquanto a NASA projeta e conduz pesquisas de ambiente analógico para o avanço da exploração espacial, a pesquisa tem impactos muito além da exploração espacial.

"As medições que fazemos nesses ambientes extremos não apenas nos ajudam a entender outros corpos planetários, mas também pode nos ajudar a aprender sobre a Terra, "disse Young." Nossos investimentos em ambientes analógicos revelaram benefícios para uma ampla variedade de aplicações, incluindo desenvolvimento de tecnologia e ciência terrestre. "

O teste de ambiente analógico estabelece uma base sólida para o programa Artemis. Enquanto a NASA se aventura à Lua, Marte, e além, as ferramentas testadas nesses ambientes informarão os instrumentos desenvolvidos pelos engenheiros da NASA para os astronautas da Artemis - ferramentas que farão descobertas profundas sobre o universo e ampliarão os limites da exploração.

As conexões entre cientistas como Young e engenheiros do grupo de sistemas de exploração do CIS capacitam a NASA a obter o máximo das oportunidades de teste analógico. As sinergias que encontram em seu trabalho permitem que a NASA descubra mais e explore mais. Quando os cientistas e engenheiros da NASA compartilham seus conhecimentos e experiência, não há limite para o que eles podem realizar.

"Estamos muito contentes de ter Kelsey e outros trabalhando nesses tipos de instrumentos, "disse o gerente de integração de exploração da CIS, Mark Lupisella." Fornecer aos astronautas da Artemis os instrumentos de que eles precisarão para realizar ciência avançada na superfície lunar e, eventualmente, Marte não apenas nos ajudará a avançar em áreas específicas da ciência, mas também nos ajudará a encontrar soluções para os desafios de exploração de amanhã. "