Quando a NASA envia astronautas de volta à lua como parte do Programa Artemis, eles estarão pensando em longo prazo. Em vez de ser outro programa de "pegadas e sinalizadores", o objetivo é criar uma infraestrutura duradoura que garanta um "programa sustentado de exploração lunar". Um elemento importante neste plano é o Portal Lunar, um habitat orbital que os astronautas usarão para se aventurar de e para a superfície.

A primeira etapa no estabelecimento do Portal é a implantação de dois módulos críticos - o Posto Avançado de Habitação e Logística (HALO) e o Elemento de Energia e Propulsão (PPE). De acordo com uma atualização recente, A NASA (junto com a Maxar Technologies e a Busek Co.) concluiu recentemente um teste de fogo quente do subsistema de propulsão PPE - o primeiro de muitos que garantirá que o PPE e o HALO estarão prontos para lançamento em 2024.

Este subsistema de propulsão é um cluster de propulsores de efeito Hall (também conhecidos como motores de íons), que usam campos eletromagnéticos para acelerar o gás ionizado através dos bicos do motor para gerar o empuxo. Nesse caso, o sistema do motor é um conceito de propulsão elétrica solar (SEP) de 6 quilowatts que incorpora a eletrônica construída pela Maxar e um sistema de alimentação de xenônio com quatro propulsores BHT-600 fabricados pela Busek.

Este sistema é 30% mais potente do que qualquer outro construído e pilotado pela Maxar ou Busek e será combinado com propulsores de efeito Hall de alta potência para completar o sistema SEP de 50 kW do PPE. Disse Robert Curbeam, o vice-presidente sênior de captura espacial da Maxar Technologies:

"Os propulsores elétricos BHT-6000 da Busek oferecem recursos de alta potência a um preço competitivo e são uma ótima opção para nossos programas próximos à Terra e no espaço profundo. Os sistemas SEP que estamos desenvolvendo para PPE são um exemplo fantástico de tecnologia comercial inovadora com grande herança de voo sendo aproveitada para programas da NASA. Continuamos a fazer progressos constantes no Elemento de Força e Propulsão, com o próximo marco importante sendo a Revisão Preliminar do Projeto da espaçonave, que é planejado para o final deste ano. "

O teste de fogo quente foi financiado pela Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA por meio de seu programa Tipping Point. Todo ano, o STMD concede concessões a parceiros comerciais para promover o desenvolvimento de tecnologias que irão promover as capacidades espaciais comerciais e beneficiar futuras missões da NASA.

Em 2018, A Maxar Technologies - anteriormente Space Systems / Loral (SSL) - foi selecionada por meio da Tipping Point para desenvolver a unidade de processamento de energia (PPU) que alimentaria o propulsor Hall de 6 kW. A Busek Co. é um parceiro de longa data da NASA, conhecido por sua tecnologia de propulsor de satélite de efeito Hall. Contribuições anteriores incluem propulsores de mini-electrospray para CubeSats e o sistema de propulsão ST7-DRS usado pela missão Pathfinder LISA.

Este teste recente consistiu em ligar o sistema para cima e para baixo várias vezes e executar vários cenários semelhantes aos de voo, cujo objetivo era demonstrar o sistema para operações ao redor da lua. O teste de várias semanas foi a primeira vez que o hardware desenvolvido pela Maxar e Busek operou como um sistema totalmente integrado e serviu para validar as operações de modo duplo do SEP até níveis de potência de 6 kW e 600 volts.

Disse Mike Barrett, Gerente de Power and Propulsion Element no Glenn Research Center da NASA:

"Este é um primeiro passo empolgante para provar que o sistema de propulsão do PPE atenderá aos requisitos da Gateway. Esses propulsores serão essenciais para entregar os primeiros elementos do Gateway à órbita lunar e nos ajudarão a criar uma plataforma de exploração dinâmica ao longo dos 15 anos de vida da Gateway."

Depois de totalmente montado e integrado, o PPE será a espaçonave de propulsão elétrica mais poderosa já voada e manobrará o Portal ao redor da lua. Emparelhado com um módulo lunar reutilizável, o Portal abrirá mais da superfície lunar para exploração do que nunca. Atualmente, o PPE e o HALO estão programados para serem lançados juntos em 2024 a bordo de um Falcon Heavy em preparação para a missão Artemis III.

Além do HALO, outros módulos serão adicionados ao longo do tempo, como o Sistema Europeu de Fornecimento de Reabastecimento, Infraestrutura e Telecomunicações (ESPRIT), e o Módulo de Habitação Internacional (I-HAB). Esses módulos estão sendo desenvolvidos pela ESA e JAXA em colaboração com o desenvolvedor aeroespacial francês Thales Alenia Space - com contribuições adicionais da NASA, e a Agência Espacial Canadense (CSA).

Esses módulos serão lançados em 2026 e 2027, respectivamente, e integrado com o Gateway durante a órbita lunar. Esta estação será uma parte vital do Programa Artemis da NASA, fornecendo suporte vital para missões de longa duração à superfície lunar. Também irá facilitar parcerias com outras agências espaciais (como a ESA, CSA, JAXA, e outros), continuando na tradição da ISS.

Combinado com um módulo de pouso reutilizável, será também para a criação de um acampamento base na superfície lunar onde os astronautas podem conduzir pesquisas vitais nas condições lunares. Último, mas não menos importante, facilitará as missões tripuladas a Marte na próxima década, em que ponto não será mais um "portal" para a superfície lunar, mas também para locais no espaço profundo.