Nasa lança mini satélite CAPSTONE para testar órbita de futura estação lunar
Ilustração artística do Experimento de Navegação e Tecnologias de Operação do Sistema Cislunar Autônomo de Posicionamento (CAPSTONE). Crédito: NASA
A pequena sonda da NASA, chamada CAPSTONE, iniciou uma longa jornada à Lua que promete fazer história.
O cubesat da missão (mini satélite em forma de cubo) de 25 kg foi lançado hoje (28/06) a partir de um foguete Electron da Rocket Lab, que decolou do Complexo de Lançamento 1 da empresa, na Península Māhia, na Nova Zelândia, às 6h55 no Horário de Brasília (9h55 GMT; 21h55 no horário local).
“O lançamento foi absolutamente fantástico”, disse Bradley Smith, diretor do Escritório de Serviços de Lançamento da NASA. Ele estava a postos na noite da decolagem.
CAPSTONE está viajando rumo à Lua, onde testará a estabilidade da órbita que a NASA planeja usar para a plataforma espacial Gateway. Mas ainda demorará para que o CAPSTONE chegue ao seu destino.
A sinuosa jornada do CAPSTONE
As naves das missões Apollo atingiram a Lua após 3 dias. Mas essas naves mundialmente conhecidas foram lançadas pelo foguete Saturn V, da NASA, o mais poderoso veículo do tipo na história.
No entanto, o CAPSTONE (sigla em inglês para “Experimento de Navegação e Tecnologias de Operação do Sistema Cislunar Autônomo de Posicionamento”), com o tamanho de um microondas, deixou nosso planeta a bordo do foguete Electron, de 18 metros de altura, projetado para enviar pequenos satélites para órbita terrestre. Portanto, o CAPSTONE optou pela rota cênica (e não pelo atalho).
O CAPSTONE foi montado ao Photon, o transportador de satélites da Rocket Lab, que por sua vez está conectado com a parte superior do Electron, de duas fases de implantação. Nove minutos depois do lançamento, o Photon junto do CAPSTONE se separaram da parte superior do foguete e entraram na órbita terrestre baixa.
“Um lançamento perfeito para o Electron!”, escreveu Peter Beck, CEO da Rocket Lab, em um post no Twitter. “O Photon lunar está na órbita terrestre baixa.”
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Durante os próximos dias, o Photon irá gradualmente elevar sua órbita através de uma série de acionamentos de propulsores. Seis dias depois do lançamento, ele irá realizar um acionamento final, aumentando sua velocidade para 39.500 km/h — rápido o suficiente para escapar da órbita terrestre e viajar em direção à Lua. Dentro de 20 minutos desse último acionamento, o Photon irá liberar o CAPSTONE, escreveram porta-vozes da Rocket Lab no material de imprensa, disponível aqui.
Em seguida, o CAPSTONE irá acionar seus próprios propulsores ocasionalmente ao longo dos próximos meses, mantendo uma trajetória eficiente e de baixo custo energético em direção à Lua. A rota do cubesat irá levá-lo para até a altura de 1,3 milhões de quilômetros da superfície — mais de três vezes a distância entre a Terra e a Lua — antes que a gravidade o puxe de volta.
Por fim, no dia 13 de novembro, o CAPSTONE irá se inserir em uma órbita de halo quase retilínea (NRHO, em inglês) ao redor da Lua, um local intrigante, mas ainda não testado. A missão de $30 milhões é liderada em nome da NASA pela Advanced Space, de Colorado.
CAPSTONE abre caminho para a Gateway
Na NHRO, o CAPSTONE passará a 1.600 km de um dos polos lunares e a 70 mil km do outro, no seu ponto mais distante.
Os engenheiros da missão esperam que essa órbita seja altamente estável: o cubesat não precisará queimar muito combustível para manter-se na NRHO devido ao equilíbrio entre os puxões gravitacionais da Terra e da Lua, afirmam os pesquisadores. Essa é uma das principais razões que levaram a NASA a escolhê-la para abrigar a estação espacial Gateway, uma parte essencial do programa Artemis de exploração lunar. A Gateway servirá como um ponto de entrada para expedições, sejam elas tripuladas ou não-tripuladas, para a superfície lunar. A NASA planeja lançar os elementos centrais dessa pequena base na órbita da Lua no final de 2024.
Mas nenhuma sonda espacial chegou a ocupar a NRHO lunar no passado, então as teorias sobre sua estabilidade são apenas suposições. E é aí que entra o CAPSTONE. O cubesat passará pelo menos seis meses na NRHO, monitorando suas características.
“O que nos chama atenção nessa órbita é que ela é incrivelmente estável, mas também relativamente próxima da Lua”, disse Nujoud Merancy, chefe do escritório de planejamento de missões de exploração do Centro Espacial Lyndon B. Johnson, em Houston, em um vídeo exibido durante a transmissão ao vivo do lançamento da NASA.
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“Com o CAPSTONE como um tipo de desbravador, ele poderá demonstrar as capacidades de navegação, orientação e propulsão necessárias para manter a órbita, e podemos extrair disso os números para validar as órbitas para as missões Gateway, Orion e Artemis”, disse Merancy.
A missão CAPSTONE “também vai demonstrar soluções inovadores de navegação, incluindo navegação de nave para nave e capacidades de comunicação com estações na superfície terrestre”, explica o material de imprensa da Rocket Lab.
Os testes de nave para nave serão realizados juntamente com o Orbital de Reconhecimento Lunar, da NASA, que vem girando ao redor da Lua desde 2009.
Empresas privadas explorando o espaço
O CAPSTONE é um grande marco para a Rocket Lab, que nunca havia lançado uma missão espaço adentro. Mas, se tudo ocorrer como o planejado, ela enviará outras missões para longe no futuro próximo. A empresa californiana busca lançar pelo menos uma missão buscando vida em Vênus através do Electron e do Photon nos próximos anos.
E o CAPSTONE também está abrindo caminho para voos espaciais privados de outras maneiras. A empresa Advanced Space, do Colorado, desenvolveu essa missão e irá operá-la após ganhar um contrato de $20 milhões da NASA para fazê-lo.
Outras empreitadas comerciais também estão envolvidas. Duas companhias californianas — Terran Orbital Corp., de Irvine, e Stellar Exploration, Inc., de San Luis Obispo — construíram o cubesat do CAPSTONE e providenciaram seu sistema de propulsão, respectivamente. E, é claro, a Rocket Lab a enviou para Lua.
O CAPSTONE originalmente seria lançado em maio, mas a decolagem foi adiada diversas vezes para checagem de sistemas e outros testes.
Mike Wall
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Publicado anteriormente no site da Scientific American dos EUA em 28/06/2022; aqui em 04/07/2022.