A futura estação lunar Gateway da NASA foi cancelada e será até mesmo descartada, mas a ideia de um ponto de transferência como esse pode continuar. À medida que o tráfego entre a Terra e a Lua aumenta, outra estação poderá ser estabelecida em órbita lunar, por onde cargas e tripulações passariam a caminho da superfície lunar. Se os voos se tornarem realmente regulares, o tráfego de espaçonaves precisará ser de alguma forma regulamentado e otimizado. Os cientistas já elaboraram recomendações cuidadosamente calculadas para isso.
Fonte da imagem: NASA
O estudo foi conduzido por pesquisadores da Universidade Texas A&M, do Centro Espacial Johnson da NASA e da Universidade Purdue. Eles desenvolveram um modelo matemático para gerenciar o fluxo de espaçonaves, projetado para evitar o caos quando várias espaçonaves chegam simultaneamente a uma única estação lunar. Isso constitui, efetivamente, as regras iniciais de movimento para um futuro “aeroporto lunar”, função inicialmente atribuída à Gateway, mas que potencialmente poderá ser desempenhada por outra estação.
Os pesquisadores partiram do pressuposto de que tal estação se moveria ao longo de uma órbita de halo quase retilínea (NRHO), que foi previamente escolhida para a Gateway. Trata-se de uma trajetória altamente alongada ao redor da Lua, levando a estação a aproximadamente 1.600 km do polo norte lunar e, em seguida, a quase 64.000 km acima do polo sul. Essa órbita garante comunicação constante com a Terra e requer relativamente pouco combustível para se manter, mas a complexa interação entre a gravidade da Terra e da Lua dificulta o controle de várias espaçonaves que se aproximam da estação simultaneamente.
Ao contrário dos aviões em um aeroporto na Terra, as espaçonaves não podem simplesmente parar e esperar por uma vaga livre em um terminal. Elas estão em constante movimento em órbita, e a espera pela acoplagem pode se estender por horas, dias ou até semanas. Pesquisadores realizaram milhares de simulações computacionais, levando em conta erros de navegação, desempenho do motor e os efeitos gravitacionais dos corpos celestes. Como resultado, propuseram o conceito de “colar de pérolas”: esperarDurante a acoplagem, as espaçonaves são posicionadas em intervalos calculados à frente ou atrás da estação, na mesma órbita.
Para manter esse alinhamento, os cientistas propuseram o uso de algoritmos de controle orbital relativo que rastreiam a posição de cada espaçonave em relação à estação, em vez da Lua ou da Terra. Correções de trajetória pequenas, porém mais frequentes, mantêm as espaçonaves em posições previsíveis com consumo mínimo de combustível e, simultaneamente, reduzem o risco de colisões.
O sistema proposto ainda não constitui um conjunto oficial de regras para o tráfego orbital lunar, especialmente porque o próprio projeto Gateway já foi cancelado. No entanto, os princípios desenvolvidos podem servir de base para um futuro sistema de gerenciamento de tráfego lunar — uma espécie de serviço de despacho para a era dos voos regulares entre a Terra e a Lua.