Uma nuvem de vapor proveniente de uma nave espacial que pousa pode interferir nos esforços da próxima missão Artemis para estudar o gelo potencialmente capaz de sustentar a vida no pólo sul lunar.

Um novo estudo da NASA simula como a exaustão dos foguetes de descida de um módulo de pouso pode afetar a área ao redor do pólo sul lunar, onde os astronautas da Artemis viverão e trabalharão a partir de 2024. A modelagem computacional usada para criar a simulação revelou grandes nuvens de gelo e poeira sendo lançadas na fina atmosfera lunar. Os detritos na pluma, bem como o próprio escape, podem derivar para a superfície lunar e alterar a composição e aparência do material da superfície, obscurecendo potencialmente a presença do gelo de água que Artemis irá procurar.

“Como a gravidade da Lua é tão fraca e a sua atmosfera é tão fina, os gases de escape e as partículas lançadas por uma sonda demoram muito mais tempo a assentar do que na Terra”, disse Andrew Schlegel, assistente de investigação graduado na Universidade do Norte do Arizona, em Flagstaff. , Arizona, e principal autor do estudo, publicado recentemente na revista Icarus. “A poeira e o gelo podem ficar no ar por dias ou até meses.”

O programa Artemis visa devolver missões tripuladas à Lua pela primeira vez desde 1972. A próxima missão Artemis III pousará a primeira mulher e a primeira pessoa negra no pólo sul lunar, colocando-as em uma área que pode conter água substancial. gelo dentro de crateras permanentemente sombreadas. No entanto, as plumas de escape da descida da nave espacial, da subida após os astronautas deixarem a superfície lunar e de um módulo de ascensão lunar usado para devolver os astronautas da órbita lunar à nave espacial para a viagem de volta à Terra, bem como a poeira criada por o movimento dos rovers e a atividade humana na superfície podem afetar significativamente a composição da área.

“Queríamos saber exatamente quais áreas essas plumas poderiam cobrir e quanto tempo levaria para as partículas e a exaustão se assentarem”, disse Schlegel. “Nossas simulações mostram que o material ejetado da descida de um módulo de pouso com classificação humana pode impactar uma área relativamente grande perto do pólo sul.”

Para o estudo, Schlegel e sua equipe usaram uma ferramenta de rastreamento de partículas chamada SPOC, ou Simulated Plume-superfície interações sobre a Lua, para simular em três dimensões como as partículas de exaustão liberadas durante a descida dos sistemas de pouso humano Artemis interagiriam com o regolito, ou solo solto, na superfície lunar.

As simulações do SPOC mostraram as plumas viajando por distâncias de centenas de metros, com os depósitos mais concentrados cobrindo uma área do tamanho de um campo de futebol. Os resultados de diferentes simulações variaram dependendo de fatores como características do motor, local de pouso e presença de grandes rochas na superfície.

Pesquisas anteriores usaram o SPOC para simular sondas lunares menores ou uma única subida lunar, mas o estudo de Schlegel é o mais detalhado e abrangente até agora, simulando plumas de foguetes Artemis em escala real em uma região do espaço que experimenta condições muito diferentes das regiões lunares equatoriais. Os astronautas da Apollo visitaram nas décadas de 1960 e 1970.

A missão Artemis utilizará uma versão tripulada da espaçonave Orion, o foguete Space Launch System e o Gateway, uma pequena estação espacial que orbitará a Lua e servirá como ponto de partida para descidas lunares. Esses sistemas são projetados para permitir que os astronautas da NASA explorem mais longe e permaneçam mais tempo na Lua do que nunca.

A NASA planeja mitigar a contaminação potencial de plumas perto dos locais de pouso de Artemis, usando técnicas avançadas de orientação, navegação e controle para pousar perto de áreas de interesse científico que deveriam estar relativamente livres de efeitos de plumas. A agência também planeja limpar o Portal Lunar dos gases acumulados. A longo prazo, os investigadores da NASA estão a estudar formas de limpar a superfície lunar e prevenir a recontaminação.