Satélite Procurará Gelo nas Crateras da Lua

No início deste ano, a missão Lunar Flashlight da NASA passou por testes para prepará-lo para o lançamento em novembro de 2022. O pequeno satélite movido a energia solar é mostrado aqui com seus painéis solares estendidos em uma sala limpa da Georgia Tech.
Créditos: NASA/JPL-Caltech

Definida para um lançamento em novembro, a pequena missão de satélite usará lasers para procurar gelo de água dentro das crateras mais escuras do Pólo Sul da Lua.

Os pólos da Lua oferecem uma oportunidade tentadora para os exploradores humanos: pode haver reservatórios de gelo de água lá que podem ser purificados como água potável, convertidos em oxigênio respirável e usados ​​como combustível pelos astronautas. Esses reservatórios estão dentro de crateras permanentemente sombreadas – regiões onde o Sol nunca se eleva acima das bordas das crateras.

Sabe-se que existe gelo de água abaixo do regolito lunar (rocha e poeira pulverizadas), mas os cientistas ainda não sabem se a geada de gelo superficial cobre os pisos dentro dessas crateras frias. Para descobrir, a NASA está enviando Lunar Flashlight , um pequeno satélite (ou SmallSat) do tamanho de uma maleta. Mergulhando baixo sobre o Pólo Sul lunar, ele usará lasers para lançar luz sobre essas crateras escuras – muito parecido com um garimpeiro procurando por tesouros escondidos apontando uma lanterna para uma caverna. A missão será lançada a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9 em meados de novembro.

“Este lançamento colocará o satélite em uma trajetória que levará cerca de três meses para atingir sua órbita científica”, disse John Baker, gerente de projeto da missão no Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia. “Então a Lanterna Lunar tentará encontrar gelo de água na superfície da Lua em lugares que ninguém mais conseguiu olhar.”

Antes de ser integrado ao seu dispensador, que ejetará o pequeno satélite do foguete SpaceX Falcon 9 após o lançamento, o Lunar Flashlight foi abastecido com propelente “verde” no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, no início deste mês.

Créditos: NASA

Órbitas Eficientes em Combustível
Após o lançamento, os navegadores da missão guiarão a espaçonave até a Lua. Ela será então lentamente puxado para trás pela gravidade da Terra e do Sol antes de se estabelecer em uma órbita ampla, em loop. Esta órbita de halo quase retilíneo (NRHO, na sigla em inglês) o levará a 70.000 quilômetros da Lua em seu ponto mais distante e, em sua maior aproximação, o satélite chegará há 15 quilômetros acima do Pólo Sul lunar.

SmallSats carregam uma quantidade limitada de propelente, então órbitas com uso intensivo de combustível não são possíveis. Uma órbita de halo quase retilínea requer muito menos combustível do que as órbitas tradicionais, e a Lunar Flashlight será apenas a segunda missão da NASA a usar esse tipo de trajetória até agora. A primeira é a missão Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment ( CAPSTONE ) da NASA - que irá coletar informações da Lua para futuras missões de exploração -, que chegará à sua órbita em 13 de novembro.

“A razão para esta órbita é poder chegar perto o suficiente para que a Lanterna Lunar possa brilhar seus lasers e obter um bom retorno da superfície, mas também ter uma órbita estável que consome pouco combustível”, disse Barbara Cohen, investigadora principal do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

Mostrado aqui no início de outubro, o Lunar Flashlight passou por atividades de abastecimento e testes finais em uma sala limpa do Marshall Space Flight Center antes de ser embalado em preparação para o envio para a Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, Flórida, no início de novembro.

Créditos: NASA

Como demonstração de tecnologia, o Lunar Flashlight será a primeira espaçonave interplanetária a usar um novo tipo de propelente “verde” que é mais seguro de transportar e armazenar do que os propulsores comumente usados ​​no espaço, como a hidrazina. Este novo propulsor , desenvolvido pelo Laboratório de Pesquisa da Força Aérea e testado em uma missão anterior de demonstração de tecnologia da NASA , queima por meio de um catalisador, em vez de exigir um oxidante separado. É por isso que é chamado de monopropelente. O sistema de propulsão do satélite foi desenvolvido e construído pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, com suporte de integração do Georgia Tech Research Institute em Atlanta.

Lunar Flashlight também será a primeira missão a usar um refletômetro de quatro lasers para procurar gelo de água na Lua. O refletômetro funciona usando comprimentos de onda do infravermelho próximo que são prontamente absorvidos pela água para identificar o gelo na superfície. Se os lasers atingirem a rocha nua, sua luz será refletida de volta para a espaçonave, sinalizando a falta de gelo. Mas se a luz for absorvida, isso significaria que esses bolsões escuros de fato contêm gelo. Quanto maior a absorção, mais gelo pode estar na superfície.

Esta ilustração mostra o Lanterna Lunar da NASA sobre a Lua. A missão SmallSat terá uma órbita muito alongada, chegando a 15 quilômetros acima do Pólo Sul lunar para procurar gelo de água nas crateras mais escuras da Lua.
Créditos: NASA

Ciclo Lunar da Água
Pensa-se que as moléculas de água provêm de material de cometas e asteróides que impactam a superfície lunar e de interações do vento solar com o regolito lunar. Com o tempo, as moléculas podem ter se acumulado como uma camada de gelo dentro de “armadilhas frias”.
“Vamos fazer pela primeira vez medições definitivas do gelo da superfície da água em regiões permanentemente sombreadas”, disse Cohen. “Poderemos correlacionar as observações do Lunar Flashlight com outras missões lunares para entender a extensão dessa água e se ela pode ser usada como recurso por futuros exploradores.”

Cohen e sua equipe científica esperam que os dados coletados pela Lunar Flashlight possam ser usados ​​para entender como moléculas voláteis, como a água, circulam de um local para outro e onde podem se acumular, formando uma camada de gelo nessas armadilhas frias.

“Este é um momento emocionante para a exploração lunar. O lançamento da Lanterna Lunar, juntamente com as muitas pequenas missões de satélite a bordo do Artemis I, podem formar as bases para descobertas científicas, bem como apoiar futuras missões à superfície da Lua”, disse Roger Hunter, gerente do programa de Tecnologia de Pequenas Naves Espaciais do Centro de Pesquisa Ames da NASA. no Vale do Silício da Califórnia.

Fonte: NASA