A 'Missão Lunar Trailblazer' da NASA Fará Medições Macro da Superfície Lunar em 2025

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Imagem: Space Daily

Ilustrativo.

 

No dia de hoje (31/12), o portal Space Daily noticiou que a Missão Lunar Trailblazer da NASA fará medições macro da superfície lunar neste novo ano de 2025.

 

Como relatado na nota do portal, a próxima missão Artemis II da NASA está programada para devolver astronautas à Lua, no mínimo, em abril de 2026. A última vez que os astronautas estiveram na Lua foi em 1972, durante a missão Apollo 17.

 

A Artemis II utilizará o Sistema de Lançamento Espacial da NASA, um foguete extremamente potente que permitirá a exploração espacial humana além da atmosfera da Terra. A tripulação de quatro pessoas viajará em uma nave Orion, que a agência lançou ao redor da Lua e retornou com sucesso durante a missão Artemis I.

 

Mas antes da Artemis II, a NASA enviará duas missões para explorar a superfície do polo sul lunar em busca de recursos que possam sustentar a viagem espacial humana e possibilitar novas descobertas científicas.

 

Geólogos planetários estão interessados nos dados do Lunar Trailblazer, uma dessas duas missões de reconhecimento. Os dados dessa missão nos ajudarão a entender como a água se forma e se comporta em planetas e luas rochosas.

 

Começando Com a Exploração Científica

 

PRIME-1, ou o Experimento de Mineração de Gelo de Recursos Polares, será montado em um módulo lunar. O lançamento está programado para janeiro de 2025.

 

A bordo do módulo lunar, há dois instrumentos: o Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrain (TRIDENT) e o Mass Spectrometer for Observing Lunar Operations (MSOLO). O TRIDENT perfurará até 1 metro de profundidade e extrairá amostras do solo lunar, enquanto o MSOLO avaliará a composição química do solo e seu conteúdo de água.

 

Junto ao experimento de mineração lunar, estará o Lunar Trailblazer, um satélite que será lançado no mesmo foguete Falcon 9.

 

Pense neste arranjo como uma espécie de carona multimilionária de satélites, ou uma viagem compartilhada onde várias missões dividem o foguete e minimizam o uso de combustível enquanto escapam da gravidade da Terra.

 

Bethany Ehlmann, cientista planetária, é a investigadora principal do Lunar Trailblazer e está liderando uma equipe de cientistas e estudantes do campus do Caltech. O Trailblazer é uma missão pequena e inovadora da NASA para exploração planetária, ou SIMPLEx.

 

Essas missões pretendem fornecer experiência prática em operações a um custo mais baixo. Cada missão SIMPLEx tem um orçamento limitado de US$ 55 milhões – o Trailblazer está ligeiramente acima do orçamento, com US$ 80 milhões. Mesmo com o orçamento excedido, essa missão custará cerca de um quarto de uma missão robótica típica do Programa Discovery da NASA, cujas missões geralmente custam cerca de US$ 300 milhões, com um orçamento máximo de US$ 500 milhões.

 

Construindo Satélites Pequenos, Mas Poderosos

 

Décadas de pesquisa e desenvolvimento de satélites pequenos, ou SmallSats, abriram a possibilidade para o Trailblazer. SmallSats fazem medições altamente específicas e complementam dados provenientes de outros instrumentos.

 

Vários SmallSats trabalhando juntos em uma constelação podem realizar medições simultâneas para uma visão de alta resolução da superfície da Terra ou da Lua.

 

As missões SIMPLEx podem usar esses SmallSats. Como são pequenos e mais acessíveis, eles permitem que os pesquisadores estudem questões que envolvem um risco técnico maior. O Lunar Trailblazer, por exemplo, usa peças comerciais de prateleira para manter os custos baixos.

 

Essas missões experimentais de baixo custo e alto risco podem ajudar os geólogos a entender melhor a origem do sistema solar, o que ele é feito e como mudou ao longo do tempo. O Lunar Trailblazer se concentrará especificamente no mapeamento da Lua.

 

Uma Breve Linha do Tempo das Descobertas de Água na Lua

 

Os cientistas têm se fascinado pela superfície de nosso vizinho celeste mais próximo, a Lua. Já no século XVII, os astrônomos equivocaram-se ao interpretar antigas erupções vulcânicas como mares lunares, derivado da palavra latina para "mares".

 

Quase dois séculos depois, os cálculos do astrônomo William Pickering sugeriram que a Lua não tinha atmosfera. Isso o levou a concluir que a Lua não poderia ter água em sua superfície, pois essa água se vaporiza.

 

No entanto, na década de 1990, a missão Clementine da NASA detectou água na Lua. A Clementine foi a primeira missão a mapear completamente a superfície lunar, incluindo os polos lunares. Esses dados detectaram a presença de gelo nas regiões permanentemente sombreadas da Lua, com baixa resolução.

 

A primeira detecção de água pelos cientistas levou a novas explorações. A NASA lançou o Lunar Prospector em 1998 e o Lunar Reconnaissance Orbiter em 2009. A Organização Indiana de Pesquisa Espacial lançou sua missão Chandrayaan-1 com o instrumento Moon Mineralogy Mapper, M3, em 2008. O M3, embora não tenha sido projetado para detectar água líquida, encontrou inesperadamente água em áreas iluminadas da Lua.

 

Essas missões, coletivamente, forneceram mapas mostrando como os minerais hidratados - minerais que contêm moléculas de água em sua composição química - e o gelo estão distribuídos na superfície lunar, particularmente nas regiões frias, escuras e permanentemente sombreadas.

 

Missão Inovadora, Ciência Inovadora

 

Mas como a temperatura e o estado físico da água na Lua mudam com as variações na luz solar e nas sombras dos crateras?

 

O Lunar Trailblazer hospedará dois instrumentos: o Lunar Thermal Mapper (LTM) e uma evolução do instrumento M3, o High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM3).

 

O instrumento LTM mapeará a temperatura da superfície, enquanto o HVM3 medirá como as rochas lunares absorvem luz. Essas medições permitirão detectar e distinguir entre água em forma líquida e em forma de gelo.

 

Em conjunto, esses instrumentos fornecerão medições térmicas e químicas das rochas lunares hidratadas. Eles medirão a água durante vários períodos do dia lunar, que dura cerca de 29,5 dias terrestres, para tentar mostrar como a composição química da água varia dependendo da hora do dia e de onde ela está na Lua.

 

Esses resultados informarão aos pesquisadores em qual fase - sólida ou líquida - a água se encontra.

 

Significado Científico e Próximos Passos

 

Existem três teorias principais sobre a origem da água lunar. Ela pode ser água armazenada na Lua desde sua formação, em sua camada de manto. Alguns processos geológicos podem ter permitido que ela escapasse lentamente para a superfície ao longo do tempo.

 

Ou, a água pode ter chegado por asteroides e cometas que colidiram com a superfície lunar. Pode até ter sido criada por interações com o vento solar, que é uma corrente de partículas provenientes do Sol.

 

O Lunar Trailblazer pode lançar luz sobre essas teorias e ajudar os pesquisadores a fazer progressos em várias outras grandes questões científicas, incluindo como a água se comporta em corpos rochosos como a Lua e se futuros astronautas poderão usá-la.

 

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