Ainda este ano, a agência aeroespacial americana NASA planeja testar tecnologias para armazenar e transportar propelentes criogênicos super-resfriados no espaço. Isso é essencial para futuras missões tripuladas à Lua e a Marte.
Renderização do módulo LOXSAT no espaço. Fonte da imagem: Eta Space
Para esses fins, a NASA planeja lançar o Veículo de Demonstração de Voo de Oxigênio Líquido (LOXSAT) em órbita baixa da Terra. Com este módulo, a agência espacial pretende testar as capacidades de gerenciamento de fluidos necessárias para armazenar propelentes criogênicos em microgravidade, o que apresenta desafios adicionais em comparação com outros propelentes. A NASA afirmou que tais veículos poderiam eventualmente servir como “uma espécie de estação de reabastecimento espacial, possibilitando a exploração espacial de longa duração”.
De acordo com a NASA, o lançamento do LOXSAT em órbita baixa da Terra está programado para este verão a bordo do módulo de satélite Photon da Rocket Lab. O lançamento ocorrerá do centro de lançamento da empresa na Nova Zelândia por volta de meados de julho (atualmente agendado para 17 de julho) a bordo de um veículo de lançamento Electron. A missão está programada para durar nove meses. Ela testará e coletará dados sobre 11 componentes diferentes do sistema de gerenciamento de fluidos criogênicos. Esses dados ajudarão a refinar a tecnologia para posterior escalonamento.
Os propelentes criogênicos precisam ser armazenados em temperaturas rigorosamente controladas para evitar sua evaporação, tanto na Terra quanto no espaço. As mesmas condições de temperatura que dificultam o armazenamento desses líquidos também dificultam seu transporte. O projeto LOXSAT está sendo conduzido em colaboração com a Eta Space, uma empresa sediada em Rockledge, Flórida. A NASA espera que essa tecnologia ajude, futuramente, a criar sistemas de armazenamento de combustível em órbita para espaçonaves projetadas para missões de longa duração no espaço profundo.Um fator crucial para alcançar os objetivos da NASA no retorno à Lua, como parte do programa Artemis, e parte de um projeto mais fundamental de sistema de gerenciamento de fluidos criogênicos que envolve cientistas e engenheiros do Centro de Voos Espaciais Marshall, do Centro de Pesquisa Glenn e do Centro Espacial Kennedy.
A Eta Space foi selecionada como parte da iniciativa Tipping Point da NASA, por meio da qual a agência incumbiu 14 empresas de desenvolver diversas tecnologias para atingir os objetivos do programa Artemis de sustentar operações na superfície lunar até 2030. A capacidade de gerenciar propelentes criogênicos no espaço é uma parte crítica de toda a arquitetura.
Ambos os módulos de pouso lunar Artemis, desenvolvidos como parte do programa Sistema de Pouso Humano da NASA, devem usar propelentes criogênicos e necessitar de reabastecimento em órbita. Isso é necessário para a missão de pousar astronautas na superfície lunar e, em seguida, trazê-los de volta à órbita lunar. Ambos os módulos usam oxigênio líquido como oxidante para suas misturas de propelentes. A Starship da SpaceX funciona com uma mistura de oxigênio líquido e metano líquido (metalox). O outro módulo, o Blue Moon da Blue Origin, funciona com oxigênio líquido e hidrogênio líquido (hidrolox). Ambos os propelentes requerem resfriamento criogênico contínuo para se manterem em estado líquido. Nenhum dos módulos, nem qualquer outra espaçonave até o momento, demonstrou como armazenar esses propelentes ultragelados a longo prazo ou como reabastecê-los de um módulo para o outro.Assim, o LOXSAT poderá se tornar o primeiro dispositivo desse tipo.
O módulo LOXSAT dentro da Instalação de Montagem de Naves Espaciais da Rocket Lab em Long Beach, Califórnia. Fonte da imagem: Rocket Lab
A SpaceX e a Blue Origin continuam testando seus módulos de pouso lunar. A Starship da SpaceX está se preparando para seu décimo segundo voo de teste, agendado para 20 de maio, enquanto o módulo Blue Moon Mark 1 (MK1) da Blue Origin está passando por testes finais nas instalações da empresa perto do Centro Espacial Kennedy, na Flórida.
Os resultados do 12º voo de teste da Starship terão um impacto significativo no desenvolvimento da espaçonave ao longo do restante do ano. Este será o primeiro lançamento do novo foguete Starship V3. Um primeiro lançamento bem-sucedido pode significar um aumento na frequência dos voos de teste daqui para frente — sete meses se passaram desde o último lançamento da Starship. No entanto, uma falha poderia atrasar ainda mais o desenvolvimento da Starship e, consequentemente, o programa Artemis da NASA.
O módulo Blue Moon MK1 da Blue Origin está se preparando para o lançamento, mas o foguete New Glenn, usado para levá-lo à órbita, está atualmente inativo devido a uma falha no segundo estágio durante seu lançamento mais recente, que impediu a carga útil de atingir a órbita. O MK1 é a versão de carga do módulo de pouso tripulado que a Blue Origin planeja usar nas missões Artemis. Um pouso lunar de demonstração (não tripulado) está planejado para o final deste ano. No entanto, isso não ocorrerá até que a Administração Federal de Aviação (FAA) conclua sua investigação sobre a falha anterior do New Glenn.
A NASA planeja lançar a missão Artemis 3 no final de 2027.Quatro astronautas serão enviados nesta missão.O LOXSAT será lançado em órbita baixa da Terra para praticar manobras de encontro e acoplamento com um ou ambos os módulos de pouso lunar do programa. A NASA declarou que o lançamento será realizado com o módulo que estiver pronto no início programado da missão, mesmo que isso signifique deixar um módulo na Terra.
Até lá, o LOXSAT terá concluído seus próprios testes orbitais. Se tudo correr conforme o planejado, a espaçonave fornecerá aos cientistas e engenheiros dados úteis que poderão auxiliar a SpaceX e a Blue Origin no desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de propelente criogênico em microgravidade e, em última instância, levar à criação de estações de reabastecimento orbital, que serão necessárias não apenas para apoiar as missões Artemis, mas também outras expedições à Lua, Marte e outras regiões distantes do espaço.