«Lunokhod-1 “no pavilhão” Space “em VDNKh (1971). Foto de Alexander Konkov (TASS), fonte: https://mbk-news.appspot.com/suzhet/lunohodu-50/
⇡#Perseguindo os soviéticos
O rápido e inesperado desenvolvimento da tecnologia de foguetes e da eletrônica de rádio abriu perspectivas sem precedentes para cientistas de ambos os lados do Atlântico para estudos instrumentais de outros corpos celestes. É claro que, em primeiro lugar, os astrônomos e cientistas planetários voltaram seus olhos para a Lua: ela está próxima, a energia para sua realização parecia bastante acessível, e há muitas questões científicas para o eterno satélite da Terra. Seu valor especial era que a face prateada não foi mutilada pela exposição prolongada à atmosfera, e a superfície (ou camadas acessíveis abaixo dela), de acordo com a lógica, deveria ter retido os vestígios prístinos da era da origem do sistema solar . De acordo com historiadores ocidentais, “muitos cientistas consideraram a lua a ‘pedra de Roseta’ da exploração espacial, acreditando que sua virgindade ajudaria a revelar os segredos da origem do universo.”
No início, todos os departamentos militares dos Estados Unidos desenvolveram seus próprios programas espaciais. No entanto, como os eventos de outubro de 1957 mostraram, eles não tiveram muito sucesso e para coordenar os esforços dispersos por iniciativa do presidente Dwight David Eisenhower, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA) foi criada em fevereiro de 1958. Sua principal tarefa era desenvolver novas tecnologias (em sua maioria fechadas) para uso nas forças armadas.
A ARPA e a NASA foram criadas em 1958 por iniciativa do presidente Eisenhower. Fonte: https://www.nasa.gov/feature/60-years-ago-eisenhower-proposes-nasa-to-congress
O espaço rapidamente entrou na esfera de interesses das pessoas uniformizadas, mas como se viu, seu aspecto político acabou não sendo menos (e na época ainda mais) importante. Como resultado dessa “estratificação” por iniciativa do mesmo Eisenhower em julho de 1958, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) foi formada com a tarefa de implementar o programa espacial civil. Este último pretendia reforçar o abalado prestígio dos Estados Unidos.
A próxima menção à corrida espacial provavelmente já o fez estressar. No entanto, a maioria dos projetos de exploração espacial na virada dos anos cinquenta para sessenta não pode ser considerada isoladamente desse fenômeno: após o lançamento do Primeiro satélite, quando foram lançados, foi o fator de vingança, e não as considerações científicas, que muitas vezes se tornou primário. Este sentimento foi expresso de forma concentrada pelo chefe da Direcção de Voo Espacial da NASA, Abe Silverstein, que escreveu: “As pessoas [do mundo] estão a observar com expectativa se os Estados Unidos têm curiosidade científica, capacidade técnica e energia nacional para igualar os esforços dos soviéticos. “… Não surpreendentemente, logo após sua criação, a NASA assumiu objetivos mais ambiciosos.
Entre os trabalhos iniciados pelos militares e transferidos para a agência espacial civil estavam a entrega de uma pessoa fora da atmosfera terrestre (transformada no projeto Mercury), a criação de um poderoso veículo de lançamento conectando “em um feixe” o Redstone existente e Mísseis guiados de Júpiter (resultando no programa Saturno) e o lançamento das primeiras máquinas para sondar o espaço lunar (entrou para a história com o nome de sondas da série Pioneer). Como mostram os documentos, o estudo da Lua e dos planetas próximos do sistema solar foi considerado uma tarefa muito promissora. Esses esforços agora precisavam ser simplificados, adicionando novidades e relevância a eles.
Em 17 de agosto de 1958, foi feita a primeira tentativa de lançar um satélite lunar artificial usando o veículo de lançamento Thor DM-18 Able I. Foto da NASA. Fonte: https://www.nasaspaceflight.com/2018/09/evolution-thor-delta-swansong/
No início, o primeiro administrador da NASA, Thomas Keith Glennan, refletindo a abordagem cautelosa do presidente dos EUA, relutou em iniciar projetos complexos, com foco em tarefas relativamente simples para as quais era fácil obter apoio do Congresso e, claro, o despesas. No entanto, logo sob a pressão da opinião pública, ele teve que fazer algo mais interessante e complexo. No entanto, como observam os historiadores ocidentais, além dos motivos óbvios de prestígio nacional, pedidos de uma abordagem mais ousada também foram ouvidos por cientistas que buscavam usar as novas capacidades da tecnologia para a exploração espacial.
A principal tarefa do departamento teórico, criado entre outras na NASA, era avaliar as necessidades técnicas e objetivos científicos em áreas como ciências planetárias, astronomia e cosmologia. Logo o chefe do departamento, o famoso astrônomo Robert Jastrow, sugeriu focar na Lua: em comparação com planetas distantes, seu estudo prometia um grande resultado com menos tempo e dinheiro. Um grupo de trabalho foi criado dentro da Administração Nacional para formular as principais tarefas para a exploração lunar. Inclui muitos especialistas renomados que trabalham nessa direção.
Pouco antes de o grupo se reunir para sua primeira reunião, os russos lançaram o Dream. O primeiro objeto feito pelo homem no mundo, que desenvolveu a segunda velocidade cósmica e mais tarde foi chamado de “Luna-1”, acrescentou um sentimento de orgulho ferido à curiosidade dos cientistas americanos. Era urgente formular tarefas para os primeiros projetos de estudos próximos – na verdade, de contato – de um satélite noturno.
Após uma breve discussão, o grupo chegou a um consenso. Especialistas admitiram que a sondagem direta do Selena por inspeção visual de sua superfície de perto e entrega de equipamento científico lá, bem como o retorno de amostras de solo lunar para pesquisa de laboratório, trará o resultado máximo.
O lançamento do Dream (Luna-1) forçou a NASA a acelerar o trabalho na exploração de Selena por naves espaciais. Foto de Alexander Mokletsov / RIA Novosti. Fonte: https://rg.ru/2019/01/02/60-let-nazad-byla-zapushchena-pervaia-v-mire-kosmicheskaia-stanciia-luna-1.html
⇡#Conceito de pesquisa
Para entender o desenvolvimento de eventos futuros, um aspecto importante deve ser mantido em mente. O desenvolvimento do mais ambicioso dos programas da NASA – o projeto de pousar um homem na lua – começou antes mesmo da formação da agência e a partir de um certo momento foi considerado um passo lógico após a implementação do primeiro projeto de lançar um homem no espaço. Essa lógica deixou uma marca no restante do trabalho da NASA no início dos anos 1960: tudo o que estava conectado com o espaço, de uma forma ou de outra, era visto pelo prisma da utilidade para a missão lunar.
O JPL (Jet Propulsion Laboratory) e a Agência de Mísseis Balísticos do Exército dos EUA (ABMA) iniciaram estudos de engenharia de dispositivos para resolver problemas promissores. Ambas as organizações que passaram a fazer parte da NASA – a primeira como principal centro de exploração planetária, com base na segunda foi formado o Marshall Space Flight Center – apresentaram os resultados preliminares de suas pesquisas na primavera de 1959.
O relatório “Exploração da Lua, Planetas e Espaço Interplanetário”, preparado pelo Laboratório JPL, que foi encarregado de traçar um programa de cinco anos para o estudo do espaço profundo, incluiu um plano para uma dúzia de missões, incluindo sobrevôo Vênus e Marte , orbitando satélites planetários artificiais e estudando-os da superfície … Um lugar visível foi ocupado por um pouso suave na lua de uma estação estacionária e dois tipos de veículos automotores autopropelidos: os primeiros colocados sismógrafos, termômetros e magnetômetros, estes últimos deveriam transportar equipamentos para estudar a superfície lunar e o ambiente em vários pontos remotos do local de pouso. O primeiro rover “carregava tudo com ele”, o segundo era mais simples – sua tarefa era coletar amostras de solo e transferi-las para uma estação estacionária.
Embora o segundo veículo automotor fosse considerado mais confiável (em caso de avaria, apenas parte do programa da missão foi cancelada), desde o final dos anos 1950, todos os três projetos pareciam ousados, ambiciosos e … desnecessariamente arriscados . Não se deve esquecer que, na época da divulgação do relatório, os Estados Unidos haviam feito um total de 26 tentativas de lançamento espacial, e apenas 9 delas podem ser consideradas bem-sucedidas. Ainda não tinha que dominar nem mesmo um pouso suave, mas o vôo para a lua em si. O que podemos dizer sobre complexas estações planetárias autônomas e robôs autopropelidos!
O laboratório JPL se ofereceu para preencher a lacuna entre os dispositivos mais simples para a exploração da Lua (na foto – Pioneer 3) e robôs rover autopropelidos em um salto. Foto da NASA. Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pioneer_3.jpg
Resumindo, os especialistas do JPL concluíram: se o movimento na superfície e a manipulação com amostras forem muito difíceis, então seria mais sensato abandonar o rover e nos limitar a uma sonda estacionária, e não pensar em devolver as amostras de solo.
As propostas dos mísseis do exército, apresentadas no relatório “Estudos preliminares de um veículo aéreo não tripulado para um pouso suave na lua”, foram menos ousadas (uma pesada estação planetária estacionária com um grande conjunto de ferramentas), mas contaram com o Saturn transportadora e permitido “não economizar em jogos” em termos de equipamento científico de massa. O foguete, no qual a ABMA começou a trabalhar em abril de 1957, era considerado muito poderoso (ordem de magnitude superior aos veículos lançadores mais pesados desenvolvidos na época), complexo e caro. Como não havia tarefas militares para ele, o empreendimento não avançou por falta de financiamento. Era possível “vendê-lo” para a NASA carregando Saturno com uma missão lunar complexa.
O departamento espacial gostou da ideia, porque a viu como uma oportunidade de trabalhar na fase preliminar do programa de pouso lunar. E já em fevereiro de 1960, a equipe do exército apresentou um relatório revisado “O Programa de Exploração da Lua Baseado em Sistemas Lançados pelo Veículo Lançador Saturno”, que delineou um conceito coerente de três projetos inter-relacionados.
O primeiro era um aparelho pesado para voar ao redor da lua e retornar à Terra – na verdade, uma nave completa na qual deveria realizar primeiro missões não tripuladas, depois voos com primatas e depois com uma tripulação de dois. Poderia servir de base para uma sonda lunar tripulada, que foi acompanhada por uma montagem orbital e sistema de reabastecimento.
A segunda era uma estação planetária automática com um grande bloco de equipamento científico, capaz de funcionar na superfície por dois dias lunares, ou 28 dias terrestres.
O terceiro era um veículo todo-o-terreno automático, que deveria viajar 80 km em um dia lunar, carregando quase um conjunto semelhante de instrumentos.
Todos os três veículos foram projetados para serem lançados em uma versão de quatro estágios do porta-aviões, que na época era denominado Saturno B-1. A estação e o rover foram construídos em uma base comum e deveria pousá-los usando uma única unidade, incluindo um sistema de propulsão e uma plataforma de pouso.
O foguete Saturno era naquela época o veículo de lançamento espacial mais poderoso em desenvolvimento. Fonte: https://ru.wikipedia.org/wiki/File:Early_Rocketry_Models_0501018.jpg
O esboço da missão parecia curioso. O dispositivo se separou do veículo de lançamento apenas na última etapa do voo Terra-Lua, 57 horas após o lançamento da órbita próxima à Terra, e começou a emitir pulsos de frenagem alternados com pausas de queda livre para a Lua. Nos sites ativos, ele era controlado por seu sistema inercial, e nos passivos – por comandos da Terra, vindos em tempo real em um canal de televisão.
Do ponto de vista do consumo mínimo de combustível, tal esquema não era o ideal, mas, com o funcionamento contínuo do motor, havia o risco de iluminação dos sistemas de medições precisas de televisão e rádio pela exaustão do jato. Além disso, os projetistas acreditavam que, em qualquer caso, o controle da Terra dá mais tempo para manobras laterais sobre a superfície da Lua, permitindo que o dispositivo faça uma aterrissagem precisa na área calculada.
Após três impulsos de frenagem, a plataforma com a carga útil aproximou-se da superfície lunar a uma distância de 60 m a uma velocidade de cerca de 1 m / s. Naquele momento, o sistema de propulsão foi jogado para trás, e a plataforma pousou a uma velocidade de cerca de 14 m / s, utilizando uma bolsa inflável para amenizar o impacto, à semelhança da estação soviética do tipo E-6 / 6M (“Luna -9 “).
Carro da lua
Como você pode ver, muita atenção nos trabalhos do JPL e ABMA foi dada ao pouso suave na lua de instrumentos científicos. Enfatizou-se especialmente que o valor da pesquisa aumentará se, após o pouso lunar, for possível movimentar instrumentos sobre a superfície, o que possibilita não só selecionar, mas também “no local” estudar as áreas dos futuros astronautas. pousar.
E se a forma exata dos veículos propostos pelo JPL dependia em grande parte dos resultados do voo inicial e das sondas de impacto (destinadas ao pouso forçado), então o relatório da ABMA foi mais específico.
Uma vez que requisitos estritos foram impostos ao projeto (ao pousar, o rover teve que suportar sobrecargas de choque de até 20 unidades e, com um alcance de cruzeiro de pelo menos 80 km, superar uma subida de 15 ° e pedregulhos de até um metro de tamanho ), e os desenvolvedores não tinham conhecimento exato sobre a natureza e as propriedades do solo, eles incluíram no projeto a capacidade de se mover tanto em uma superfície rochosa lisa quanto em uma espessa camada de poeira.
Uma maneira de pousar o rover Prospector. Fonte: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=28478.20
Por causa dessas contradições, um veículo automotor, controlado por um operador localizado remotamente na Terra, parecia pouco convencional e parecia um cruzamento entre uma bicicleta infantil de três rodas e um carrinho – um carrinho oriental sobre duas rodas altas.
De acordo com o projeto, ele movia-se sobre dois grandes cilindros de bexiga com diâmetro de 4,9 m, presos ao cubo com raios e assentados em um eixo plataforma, sobre os quais estavam pendurados todos os equipamentos de serviço e científicos. A estabilidade do aparelho era dada por uma alavanca reativa, que consistia em uma longa haste e um rolo. Este último encostou-se ao solo quando o momento de resistência nas rodas ultrapassou o torque dos motores. Ao mudar a direção do movimento, a lança com o rolo foi jogada para o lado oposto do rover. O design, estranho à primeira vista, parecia o mais leve e mais manobrável de todas as opções consideradas.
A usina consistia em um gerador turboelétrico com capacidade de pelo menos 0,38 CV. (280 W). O fluido de trabalho era o mercúrio, aquecido por um concentrador solar de espelho – instalado acima do eixo da plataforma. O gerador, por sua vez, acionava dois motores de tração nos cubos das rodas, bem como todos os sistemas de serviço e destino.
Conforme concebido pelos desenvolvedores, o rover deveria viajar na superfície lunar a uma velocidade constante de 4,8 km / h. Este modo de movimento foi escolhido por razões de simplicidade. Para controlar o funcionamento de cada motor, era necessário transmitir apenas três comandos: “liga”, “desliga” e “marcha à ré”. Se os dois motores fossem ligados ao mesmo tempo, o rover se moveria para frente ou para trás e, se uma das rodas parasse ou invertesse, ele poderia fazer uma meia-volta “virtualmente no lugar”. Do alto de hoje, tais soluções parecem primitivas, mas o nível dos sistemas de controle remoto, assim como as tecnologias disponíveis, ditaram a escolha em favor da simplicidade e confiabilidade.
À esquerda – o rover está se movendo para fora da plataforma de pouso, à direita – um rover simulado em tamanho real. Fonte: https://gizmodo.com/this-early-lunar-rover-prototype-was-almost-forgotten-493099329
⇡#Começo do trabalho
As propostas acima mencionadas formaram a base de um programa de exploração do espaço profundo de quatro fases formulado pela NASA na véspera de 1960. Numa primeira fase, foi proposta a criação de uma sonda automática de voo-impacto lançada pelo foguete Atlas-Agena (mais tarde esta direcção conduziu à implementação dos projectos Ranger e Mariner), na segunda – desenvolver estações automáticas para entrar em órbita ao redor do planeta alvo e pousando em sua superfície, lançou o porta-aviões Atlas-Centaur (esta direção resultou nos projetos Surveyor e Mariner). O terceiro estágio proporcionou um pouso suave na lua de um pesado veículo robótico universal, o quarto – o desempenho de missões de voo tripulado. As duas últimas etapas foram realizadas usando mídia Saturn.
Logo, por razões de economia, esse programa harmonioso começou a mudar. O primeiro à margem foi o projeto de uma nave tripulada sobrevoando, então começaram as discussões em torno do rover lunar e da estação planetária. O motivo é a competição entre as propostas do JPL e do AVMA: as primeiras eram mais simples, tinham uma dimensão menor e podiam ser implementadas com meios mais baratos, as últimas pareciam mais complicadas e mais caras, mas seu valor científico era contestado. E se resultados semelhantes podem ser obtidos de forma mais fácil e barata, por que pagar mais?
Como resultado, surgiram projetos de exploração da lua com as espaçonaves automáticas Ranger, Surveyor e Prospector. Os dois primeiros foram implementados e são bastante conhecidos; o terceiro, até historiadores especializados sabem muito menos. A responsabilidade por todos os três foi atribuída ao JPL, enquanto a ABMA, reorganizada no Centro Marshall em julho de 1960, permaneceu como fornecedora de veículos de lançamento.
Como parte do sistema Prospector (“geólogo”, “garimpeiro” ou mesmo “garimpeiro”), a NASA pretendia criar a nave espacial não tripulada mais complexa e versátil do primeiro quarto da década de 1960, projetada para pousar suavemente na lua “com uma carga útil pesando vários milhares de libras. “… O sistema deveria consistir em três blocos: uma plataforma de carga, um rover e um aparelho para retornar amostras de solo lunar para a Terra. A primeira unidade poderia entregar à lua qualquer uma das cargas científicas propostas na época, incluindo um rover ou um foguete de retorno.
O Prospector deveria ocupar seu lugar após a espaçonave Ranger e Surveyor. Fonte: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=28478.20
O trabalho real no projeto começou apenas em novembro de 1960 e, como o desenvolvimento era realizado por empresas privadas, não havia uma abordagem única para o conceito. Foi apenas assumido que Prospector iria explorar áreas da Lua “de maior interesse científico ou seriam os locais de pouso planejados para astronautas”. O desenvolvimento deveria ser concluído em três a quatro anos, mas embora o Centro Marshall recebesse prioridade no projeto Saturno, todas as forças do JPL foram lançadas no Ranger, e Prospector permaneceu um “garoto de rua” por um tempo.
Somente no verão de 1961, as empresas aeroespaciais receberam contratos de curto prazo (três meses) e relativamente baratos (não mais que US $ 50.000 cada) para um estudo detalhado de questões técnicas específicas do projeto. Foi assim que passou a primeira etapa do programa. Na segunda etapa, calculada para seis meses, a partir de 1º de março de 1962, planejou-se selecionar as melhores propostas dos licitantes para a plataforma de pouso, rover e aparelhos para devolução de amostras de solo. Na terceira etapa, iniciada em 1º de janeiro de 1963, estava prevista a seleção de empreiteiros gerais para a implantação do projeto sob a supervisão geral do JPL. O primeiro lançamento do sistema foi planejado um ano depois dos planos originais, em 1966.
As propostas do JPL e da ABMA serviram apenas de orientação e as opções dos licitantes mostraram-se muito diversas, o que impossibilitou uma estimativa precisa do custo do projeto. Descobriu-se apenas que era um empreendimento muito caro naquela época. Em particular, a estimativa, feita na primavera de 1961, determinou o custo total de $ 996 milhões, excluindo os custos operacionais! Para efeito de comparação: de acordo com a estimativa inicial, o custo do projeto do Surveyor era de cerca de US $ 120 milhões, mas o Prospector era uma ordem de magnitude mais complicada …
Ao final do programa, o custo do projeto Surveyor cresceu de um valor estimado de $ 120 milhões para $ 469 milhões. Foto da NASA
⇡#Moonwalkers e scooters lunares à maneira americana
Em termos gerais, os princípios de controle remoto dos veículos americanos e soviéticos eram semelhantes – ambos tinham que ser “dirigidos” em tempo real por operadores da Terra, contando com imagens de televisão transmitidas da Lua com baixa taxa de quadros. O sistema Prospector foi projetado para 4 quadros por segundo e uma taxa de dados mínima necessária de cerca de 2.000 bps.
A carga útil pode incluir sensores para mapear o campo magnético e gravitacional da Lua, câmeras de televisão de alta resolução para filmar close-ups e panoramas, instrumentos para determinar as propriedades físicas do solo lunar e camadas subsuperficiais, espectrômetros de massa para determinação detalhada de seus microestrutura e um medidor de pressão ultrassensível para determinar as partes constituintes da atmosfera lunar e a pressão em sua superfície. Alguém até falou sobre um cromatógrafo de gás para a busca de moléculas orgânicas e vida primitiva! ..
E os designs dos veículos espaciais podem ser diferentes. Em particular, a General Electric ofereceu veículos com rodas de um, dois e três eixos. A maioria dos instrumentos foi emprestada do software Surveyor, com exceção de experimentos sísmicos ativos. A missão foi realizada em três etapas: pouso lunar com medições científicas em quatro pontos em um raio de 80 km do local de pouso; extensão do alcance até 800 km; estudo do outro lado da lua usando um repetidor de satélite artificial para comunicação com a Terra.
Grumman tinha uma versão alternativa de dois eixos com quatro rodas. As partes dianteira e traseira eram conectadas por uma dobradiça espacial, o que, em teoria, fornecia ao rover a maior capacidade de cross-country.
A parte mais importante do projeto Prospector foi a entrega de amostras de solo lunar à Terra. Apesar do fato de que a NASA não apresentou quaisquer requisitos específicos, no final de 1959, a ABMA apresentou sua visão de tal missão. Cálculos preliminares mostraram que, com o Saturn B-1, o sistema pode retornar mais de 11 kg de amostras.
Esquema de uma missão para entregar amostras de solo lunar à Terra. Fonte: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=28478.0
Como no caso das “Lunas” soviéticas, o principal problema técnico para resolver tal problema permaneceu um grande número de operações de separação, partidas do motor, que garantiram primeiro um pouso suave, e então uma partida da Lua e retorno para Terra. Cada um dos estágios prometia muitos problemas, enquanto o grande dispêndio de recursos exigia a mais alta confiabilidade da missão. Porém, em comparação com o E-8, a sonda americana era muito mais pesada e possibilitou não economizar muito material.
Tal como acontece com o rover, as missões de retorno de amostra podem evoluir em estágios. Acreditava-se que a princípio era possível entregar uma pequena quantidade de solo – não mais que 2,3 kg – para a Terra de qualquer região da Lua, depois era possível ir mais fundo em 1,5-2 m, e no final traga amostras e núcleos de qualquer tipo selecionado de superfície lunar – “mar” ou “terras altas”. De maior interesse científico seriam as entregas de sete locais específicos, incluindo (possivelmente) do outro lado da lua.
Além dos três tipos principais de missões, outros projetos foram considerados dentro do programa Prospector. Por exemplo, um grande módulo de pouso estacionário foi estudado, que em meados de 1961 havia se tornado uma estação geofísica de longo prazo com vários instrumentos rastreando variações no campo magnético e atividade sísmica ao longo de dois anos ou mais. Outra ideia envolvia a entrega de organismos vivos à superfície lunar para avaliar o perigo de voos fora dos cinturões de radiação da Terra. Como base técnica, um foguete foi levado para retornar amostras de solo lunar.
Em apoio a futuros voos tripulados, foi proposto equipar o Prospector com radiofaróis e equipamentos para retransmissão de dados de navios tripulados, bem como criar um aparato de “logística” para missões de abastecimento em sua base.
A sonda estacionária é uma estação planetária. Fonte: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=28478.20
⇡#O fim?
No início da década de 1960, os cientistas acreditavam que era importante coletar dados abrangentes sobre o ambiente, composição, estrutura e topografia do local de pouso antes de pousar na lua. Em um esforço para atender à necessidade de informações detalhadas, a NASA considerou vários projetos – de satélites da lua equipados com equipamentos fotográficos e de medição automáticos, a sistemas para determinar com precisão a composição e as características da superfície obtidas por contato de estações de pouso não tripuladas e rovers .
Esses conceitos não envolviam a introdução repentina de muitos novos dispositivos e novas tecnologias e eram considerados uma extensão da experiência do Ranger e do Surveyor. No entanto, a missão Prospector exigia a criação de mecanismos de movimentação na lua, considerados fundamentalmente novos.
Todos esses projetos visavam garantir uma transição suave de missões não tripuladas para missões tripuladas. Numerosas variantes do sistema Prospector poderiam ser realizadas se o programa tripulado não acelerasse dramaticamente.
Em 25 de maio de 1961, o presidente dos Estados Unidos, John Fitzgerald Kennedy, falando ao Congresso, estabeleceu uma nova meta para a nação – enviar astronautas à Lua e devolvê-los em segurança à Terra até o final da década.
O trabalho no projeto da expedição lunar, do qual os portadores da família Saturno faziam parte integrante, recebeu o status de programa nacional e “estragado”. De repente, descobriu-se que Prospector e Apollo deveriam estar funcionando ao mesmo tempo – por volta de 1966-1968. Mas, neste caso, muitas das missões automáticas planejadas tornaram-se inúteis – eles não tiveram tempo para fornecer suporte técnico ao programa tripulado. Como observou o historiador astronáutico britânico DI Burnham, “em um instante, o status do projeto Prospector saltou de seu antecessor para um concorrente quase direto do Apollo!” A afirmação não está longe da verdade, já que ambos os programas reivindicaram o mesmo orçamento.
Até um dos ideólogos do projeto, Abe Silverstein, duvidou de sua utilidade. E os gerentes do Grupo de Tarefa Espacial (STG) da NASA encarregados de Mercúrio e Apollo argumentaram que o Prospector não era necessário de forma alguma. Na opinião deles, um rover conduzido por um astronauta na lua será mais fácil e útil.
Projeto do rover articulado Bendix operado por um astronauta. Fonte: https://twitter.com/apollo_50th/status/1207337024648183808
Por algum tempo, uma série de qualidades úteis, como alta precisão de pouso – mais ou menos 1 km, tornou possível propor tecnologias do projeto Prospector para um esquema exótico de expedição tripulada do “encontro na superfície da Lua” ( Lunar Surface Rendezvous). Significava a entrega, separadamente da nave de desembarque tripulada, de um determinado módulo de recursos com suprimentos e combustível para retorno à Terra. Porém, após a adoção do esquema LOR (Lunar orbit Rendezvous), esse conceito se tornou irrelevante.
Há quase um ano, o Prospector existe em condições de incerteza. O JPL, inseguro quanto à sua utilidade e sem apoio do Congresso, hesitou em direcionar os pedidos da indústria para aparelhos mais detalhados. Além disso, no início de 1962, ela enfrentou um déficit orçamentário para o programa Ranger e foi forçada a transferir parte dos recursos do projeto Prospector para ele.
E em 1963, as dúvidas dos parlamentares responsáveis pela destinação do dinheiro para o espaço também se intensificaram. Depois de examinar a documentação, eles se maravilharam com o fato de a NASA não ter uma ideia clara nem mesmo sobre os parâmetros básicos da nave Prospector – sua massa, por exemplo, variava de 2,2 a 80 toneladas! A avaliação do custo oscilou em torno da mesma faixa. Em um ponto da audiência, o presidente do Subcomitê de Ciência e Astronáutica da Câmara dos Representantes, Joseph Karth, perguntou diretamente aos representantes da NASA se o projeto era “tão baseado em papel que não há nem mesmo uma estimativa do custo do programa? ” Sem surpresa, o subcomitê negou financiamento. “Este sistema espacial particular será desnecessário durante o período de tempo em que estará disponível para uso” – resumiram os parlamentares. Prospector foi cancelado …
⇡#Eco – curto e longo
Apesar da morte do projeto, Prospector foi ouvido por algum tempo. O Office of Unmanned Programs da NASA começou a pesquisar o projeto Surveyor Block II e o Office of Manned Programs – no projeto Lunar Logistics Vehicle (LLV). O primeiro foi concebido como um robô de reconhecimento para selecionar locais de pouso para missões tripuladas da Apollo e alvejá-los com precisão; o segundo foi para resolver o problema de fornecimento de astronautas.
Uma das primeiras versões do “abrigo” baseada no módulo de carga lunar. Cilindros com hidrogênio e oxigênio são visíveis para células de combustível, pressurizando o compartimento de vida e recarregando trajes espaciais depois que os astronautas vão para o espaço sideral. NASA desenho de Early Lunar Shelter Design and Comparison Study, Volume IV. Fonte: https://falsesteps.wordpress.com/2016/09/30/the-early-lunar-shelter-stay-a-just-a-little-bit-longer/
O esquema de encontro LOR na órbita circunlunar acabou sendo o mais econômico dos considerados, mas tinha uma grande desvantagem – um módulo lunar relativamente leve com recursos extremamente limitados pousados na superfície. Inicialmente, dois astronautas puderam permanecer nele por não mais que um dia e retornar com uma pequena carga para atracar com o módulo de comando. De acordo com especialistas, a necessidade de algum tipo de navio auxiliar de suprimentos parecia óbvia.
O LLV deveria garantir uma longa permanência dos astronautas na superfície lunar, servir como abrigo de emergência para eles, fornecer energia de longo prazo, entregar equipamentos de comunicação e uma série de outras cargas para a superfície lunar. Duas variantes do aparato logístico foram estudadas: uma leve, pesando cerca de 4 toneladas, entregue à lua pelo transportador Saturno C-1, e uma pesada (quase 41 toneladas), usando o superpesado Saturno C-5. De acordo com o plano, o primeiro poderia começar em 1966 e o segundo em 1967.
O custo estimado para desenvolver LLV foi estimado com otimismo em meio bilhão de dólares. Um desenvolvimento posterior do conceito seria uma base lunar tripulada, cuja criação foi planejada em meados da década de 1970. No entanto, os problemas financeiros e a falta de benefícios evidentes com a utilização dos aparelhos de abastecimento a curto prazo – sem eles se poderia obter um resultado político e técnico – acabam com esses planos.
Depois de 35 anos, o aparelho com o nome Prospector ainda foi à lua. Mas já era um produto completamente diferente – a estação de exploração lunar Lunar Prospector automática, criada pela NASA como parte do programa Discovery e lançada em 7 de janeiro de 1998. A bordo de uma pequena espaçonave (apenas 168 kg), que entrou em uma órbita circunlunar, havia um magnetômetro, um refletômetro eletrônico, um espectrômetro de nêutrons, um espectrômetro gama e um espectrômetro alfa. A estação operou com sucesso até 31 de julho de 1999.
A estação automática Lunar Prospector Orbiter (NASA) apresentada pelo artista. Fonte: https://ru.wikipedia.org/wiki/Lunar_Prospector
Fontes:
- Pavel Shubin. “Lua. História, gente, tecnologia “
- Programas de exploração lunar não tripulada
- Pioneer-1 – a primeira missão espacial da NASA
- Primeira nave de pouso lunar da NASA
- Strike the Moon – a história do projeto Ranger
- Programa de agrimensor. História e legado das primeiras missões bem-sucedidas de pouso lunar da NASA
- Projeto Prospector: Pesquisa Não Tripulada em Apoio ao Programa Apollo
- Projeto Prospector da General Electric
- Projeto Surveyor Block II