Imagine que você está planejando uma viagem a um parque nacional remoto, sem transporte público e com uma grande distância entre as atrações. A maioria das pessoas traria uma bicicleta ou um carro. Agora imagine aquele parque a 252.000 milhas (405.500 km) de distância, na Lua – como você se movimentaria?
Os primeiros astronautas da Apollo só podiam caminhar uma distância limitada, transportando fatos volumosos, equipamentos de suporte de vida e equipamento científico. A sua capacidade de explorar foi limitada pela sua resistência física e pela janela de suporte de vida de 4 horas. Começando com a Apollo 15, os astronautas conduziram o Lunar Roving Vehicle (LRV), uma plataforma semelhante a um insecto das dunas que expandiu dramaticamente o seu alcance.
Hoje, a NASA está projetando rovers de próxima geração para estadias lunares prolongadas e uma futura base lunar. Dois protótipos ilustram o salto em capacidade:um caminhão lunar não pressurizado (às vezes chamado de “carruagem”) e um pequeno veículo espacial pressurizado (SPR). Enquanto o LRV original lembrava um buggy, o SPR se parece mais com uma minivan compacta, capaz de atravessar a superfície da Lua com uma tripulação dentro de um habitat fechado. A SPR até participou no desfile inaugural do presidente Obama em 2009, na Avenida Pensilvânia.
O veículo lunar lunar Apollo
No início da década de 1970, um astronauta da Apollo entrou no chassi de alumínio do LRV, com 3 metros de comprimento, 1,8 metro de largura e 1,2 metro de altura. O assento central do veículo lembrava uma cadeira de jardim, e o compartimento da tripulação abrigava dois assentos, um console de exibição, um controlador manual e armazenamento para equipamentos científicos.
O compartimento frontal continha as antenas de alto e baixo ganho, um sistema de energia de 36 volts com duas baterias e equipamento de navegação. O painel de exibição apresentava uma bússola solar, velocímetro, medidor de ângulo de inclinação e controles para direção elétrica e motores de acionamento. As quatro rodas do LRV – cada uma com design de quadro duplo com pneus de malha de arame de piano galvanizado e chevrons de titânio – podiam ser direcionadas e freadas de forma independente, garantindo um raio de giro estreito de 3 metros e redundância contra falhas.
Antes da partida, o motorista completou uma lista de verificação inicial que começou com uma observação do sol na bússola. Esta leitura forneceu ao computador de navegação um ponto de referência relativo ao módulo lunar, a base da tripulação. O computador então rastreou a direção do rover usando um giroscópio e contadores de rotação das rodas, exibindo o norte lunar na tela.
Dirigindo na Lua com o Apollo LRV
O sistema de direção do LRV girava em torno de um controlador manual com uma alavanca em T que podia girar para a esquerda, direita, para frente ou para trás. O controlador também apresentava um botão de freio e um anel de liberação do freio de estacionamento. Os movimentos da manopla se traduziam em aceleração para frente ou para trás e giros direcionais, permitindo que qualquer astronauta dirigisse.
Sua suspensão amortecia terrenos irregulares, enquanto apoios para os pés, apoios para as mãos e cintos de segurança protegiam a tripulação. O LRV podia percorrer inclinações de até 25°, viajar 40 milhas (67 km) no total e estava limitado a um raio de 6 milhas (10 km) do módulo lunar para proteger contra o esgotamento do suporte de vida. Acidentes mecânicos ocorreram – na Apollo 17, o comandante Gene Cernan acidentalmente rasgou um para-lama ao passar um martelo, mas a tripulação improvisou um substituto a partir de um mapa laminado e fita adesiva, permitindo que o veículo espacial continuasse.
Uma parada do VLT na Lua
Na chegada, os astronautas estacionaram o LRV e realinharam as antenas para manter a comunicação com o controle da missão. Enquanto a câmera de TV do veículo era operada remotamente, a tripulação implantou instrumentos e coletou amostras, que armazenou no compartimento traseiro. O LRV poderia transportar um total de 1.080 libras (490 kg) quando totalmente carregado, incluindo dois astronautas (800 lb/363 kg), equipamento de comunicação (100 lb/45 kg), equipamento científico (120 lb/54 kg) e rochas lunares (60 lb/27 kg). A capacidade de amostragem permaneceu modesta, mas o design do veículo estendeu a exploração lunar além da capacidade de caminhar sozinho.
Durante a Apollo 17, o impulso único de LRV mais longo atingiu 20,5 milhas (20,1 km), cobrindo uma distância máxima de 4,7 milhas (7,6 km) do módulo lunar.
O Caminhão Lunar
O caminhão lunar da NASA é uma plataforma móvel destinada à construção, escavação e transporte em futuras missões de longa duração. Não pressurizado, exige que os astronautas usem trajes durante a operação, mas pode acomodar até quatro tripulantes. Seis rodas, cada uma com dois pneus e direção independente de 360°, garantem manobrabilidade excepcional – para frente, para trás, lateralmente ou qualquer combinação.
Alimentado por dois motores elétricos e uma transmissão de duas velocidades, o caminhão pode levantar 4.000 libras (17.800 N) e atingir 15 mph (25 km/h) sem carga. Os testes de protótipo ocorreram na área de simulação lunar do Centro Espacial Johnson em Moses Lake, Washington, onde dunas de areia emulam o regolito lunar.
O pequeno rover pressurizado
Ao contrário do LRV e do caminhão, o SPR oferece um habitat selado e pressurizado que protege os astronautas das explosões solares e reduz a necessidade de uso de trajes durante o trabalho de campo. Montado no chassi do caminhão lunar, o cockpit do SPR oferece um amplo campo de visão e o habitat pode servir como uma estação científica de campo.
O módulo habitat acomoda dois tripulantes – quatro em emergências – proporcionando um ambiente “em manga de camisa” por até três dias. Inclui um banheiro pequeno, chuveiro com nebulização, cortinas de privacidade, armários de ferramentas, bancada de trabalho e assentos rebatíveis que funcionam como camas. Os alimentos são reidratados no local; o design compacto do módulo reflete o espaço limitado disponível nas missões lunares. O astronauta Mike Gernhardt relatou que o interior era tão confortável quanto o do ônibus espacial durante os testes de campo no Arizona.
O acesso ao habitat ocorre através de uma escotilha de ancoragem ou de um traje que permite à tripulação vestir os trajes sem despressurizar o módulo. A colocação do Suitport leva dez minutos ou menos, uma melhoria significativa em relação à despressurização de todo o módulo lunar necessária durante a Apollo. O calor gerado dentro do habitat é rejeitado pelo derretimento do gelo em uma comporta de gelo ao redor da porta do traje, reduzindo a carga útil de água.
O Futuro dos Rovers Lunares
Antes da implantação, os novos conceitos de rover passam por testes rigorosos em ambientes terrestres que imitam o terreno lunar e temperaturas extremas. Os locais de teste incluem as dunas de areia de Moses Lake, Black Point no Arizona, Haughton no Ártico do Canadá e a Antártica. Num recente teste SPR de três dias em Black Point, astronautas e geólogos exploraram fluxos de lava, relatando aumento de produtividade e redução do tempo de traje. Os participantes aprenderam até como trocar um pneu furado vestindo terno.
Atualmente, apenas a NASA e a China realizam programas lunares tripulados ativos. Embora a China tenha apresentado recentemente um veículo robótico movido a energia nuclear, não anunciou um veículo tripulado. A experiência da NASA na colocação de astronautas na Lua e na operação de rovers confere-lhe uma vantagem distinta.
O caminhão lunar e o SPR fazem parte da iniciativa mais ampla Retorno à Lua da NASA, que também inclui habitats infláveis e veículos de lançamento futuros, como Orion e Ares. Com essas tecnologias, a NASA pretende devolver o homem à Lua até 2020.
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