A NASA finalizou os primeiros 16 experimentos científicos e demonstrações de tecnologia, que vão desde química até comunicações, a serem entregues na superfície da Lua sob o Artemis programa. Programadas para voar no próximo ano, as cargas úteis serão lançadas a bordo das duas primeiras entregas do módulo de pouso da iniciativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) da agência. Essas entregas ajudarão a preparar o caminho para o envio da primeira mulher e do próximo homem à superfície lunar até 2024.
Em maio de 2019, a agência concedeu dois pedidos de entrega de carga científica para máquinas astrobóticas e intuitivas, com ambos os voos programados para pousar na Lua no próximo ano. A Astrobotic, que lançará seu módulo de pouso Peregrine em um foguete Vulcan Centaur da United Launch Alliance, transportará 11 cargas úteis da NASA para a superfície lunar, enquanto a Intuitive Machines, que lançará seu módulo de pouso Nova-C em um foguete SpaceX Falcon 9, transportará cinco cargas da NASA. cargas úteis para a Lua.
“Terminamos o trabalho de atribuição de cargas úteis de ciência e tecnologia a cada uma das entregas iniciais de CLPS”, disse Chris Culbert, gerente de projeto de CLPS no Johnson Space Center da NASA em Houston. “Esta etapa permite que nossos parceiros comerciais concluam o importante trabalho de integração técnica necessário para transportar as cargas úteis e nos aproxima um passo mais do lançamento e do pouso das investigações que nos ajudarão a entender melhor a Lua antes de enviar a primeira mulher e o próximo homem à Lua. Lua."
Cada parceiro é responsável pela integração e operações da carga útil, lançamento da Terra e pouso na Lua, bem como pela segurança de quaisquer clientes adicionais em seus voos, se desejado. Cada uma das cargas úteis tem aproximadamente o tamanho de uma caixa de sapatos e varia em massa de cerca de 2 a 33 libras (um a 15 kg).
Ambos os parceiros
Duas das cargas úteis serão integradas ao módulo de pouso Astrobotic e ao módulo de pouso Intuitive Machines. Isto dá à NASA múltiplas oportunidades para reunir dados importantes e demonstrar uma tecnologia crítica necessária para a futura exploração humana.
- Laser Retro-Reflector Array (LRA): LRA é uma coleção de oito retrorrefletores de aproximadamente meia polegada (1,25 centímetros) - um tipo único de espelho usado para medir distância - montado no módulo de pouso. Este espelho reflete a luz laser de outras naves espaciais em órbita e pouso para determinar com precisão a posição do módulo de pouso. Ele está sendo fornecido pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
- Navegação Doppler Lidar para detecção precisa de velocidade e alcance (NDL): o NDL é um sensor baseado em LIDAR (LIght Detection And Ranging) composto por uma cabeça óptica de três feixes e uma caixa com eletrônica e fotônica que fornecerá velocidade extremamente precisa e detecção de alcance durante a descida e pouso do módulo de pouso que controlará rigorosamente a precisão da navegação para um pouso suave e controlado na Lua. O NDL está sendo desenvolvido pelo Langley Research Center em Hampton, Virgínia.
Cargas Astrobóticas
- Alterações da Exosfera da Superfície por Landers (SEAL): O SEAL investigará a resposta química do regolito lunar aos distúrbios térmicos, físicos e químicos gerados durante um pouso e avaliar os contaminantes injetados no regolito pelo próprio pouso. Isso dará aos cientistas uma visão sobre como o pouso de uma espaçonave pode afetar a composição das amostras coletadas nas proximidades. Ele está sendo desenvolvido na NASA Goddard.
- Investigação Fotovoltaica na Superfície Lunar (PILS): PILS é uma demonstração de tecnologia baseada em uma plataforma de teste da Estação Espacial Internacional para validação de energia solar células que convertem luz em eletricidade. Ele demonstrará o uso avançado de alta tensão fotovoltaica para painéis solares da superfície lunar, úteis para missões de longa duração. Ele está sendo desenvolvido no Glenn Research Center em Cleveland.
- Espectrômetro de transferência de energia linear (LETS): o sensor de radiação LETS coletará informações sobre o ambiente de radiação lunar e depende de hardware comprovado em voo que voou para o espaço no voo inaugural sem tripulação da espaçonave Orion em 2014. Ele está sendo desenvolvido na NASA Johnson.
- Sistema Espectrômetro Volátil de Infravermelho Próximo (NIRVSS): O NIRVSS medirá a hidratação superficial e subterrânea, o dióxido de carbono e o metano – todos recursos que poderiam potencialmente ser extraído da Lua – ao mesmo tempo que mapeia a temperatura da superfície e as mudanças no local de pouso. Ele está sendo desenvolvido no Ames Research Center, no Vale do Silício, Califórnia.
- Espectrômetro de Massa Observando Operações Lunares (MSolo): O MSolo identificará voláteis de baixo peso molecular. Ele pode ser instalado para medir a exosfera lunar ou a liberação de gases e contaminação da espaçonave. Os dados recolhidos do MSolo ajudarão a determinar a composição e concentração de recursos potencialmente acessíveis. Ele está sendo desenvolvido no Kennedy Space Center, na Flórida.
- PROSPECT Ion-Trap Mass Spectrometer (PITMS) para Voláteis da Superfície Lunar: O PITMS caracterizará a exosfera lunar após a descida e aterrissagem e durante todo o dia lunar para entender a liberação e o movimento de voláteis. Foi desenvolvido anteriormente para a missão Rosetta da ESA (Agência Espacial Europeia) e está a ser modificado para esta missão pela NASA Goddard e pela ESA.
- Sistema de espectrômetro de nêutrons (NSS): o NSS procurará indicações de água gelada perto da superfície lunar medindo a quantidade de hidrogênio que contém os materiais estão no local de pouso, bem como determinam a composição geral do regolito ali. O NSS está sendo desenvolvido na NASA Ames.
- Medições de nêutrons na superfície lunar (NMLS): o NMLS usará um espectrômetro de nêutrons para determinar a quantidade de radiação de nêutrons na superfície da Lua , e também observar e detectar a presença de água ou outros elementos raros. Os dados ajudarão a informar a compreensão dos cientistas sobre o ambiente de radiação na Lua. É baseado em um instrumento que atualmente opera na estação espacial e está sendo desenvolvido no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama.
- Magnetômetro Fluxgate (MAG): O MAG caracterizará certos campos magnéticos para melhorar a compreensão da energia e dos caminhos das partículas na superfície lunar. NASA Goddard é o principal centro de desenvolvimento da carga útil MAG.
Cargas úteis de máquinas intuitivas
- Demonstrador de Navegação do Nó Lunar 1 (LN-1): LN-1 é um experimento do tamanho de um CubeSat que demonstrará navegação autônoma para dar suporte futuras operações de superfície e orbitais. Ele voou na estação espacial e está sendo desenvolvido na NASA Marshall.
- Câmeras estéreo para estudos da superfície da pluma lunar (SCALPSS): o SCALPSS capturará dados de vídeo e imagens estáticas da pluma do módulo de pouso como a pluma começa a impactar a superfície lunar até depois do desligamento do motor, o que é crítico para futuros projetos de veículos lunares e de Marte. Ele está sendo desenvolvido na NASA Langley e também aproveita a tecnologia de câmera usada no rover Mars 2020.
- Observações de rádio de baixa frequência para a superfície lunar próxima (ROLSES): o ROLSES usará um sistema receptor de rádio de baixa frequência para determinar densidade da bainha fotoelétron e altura da escala. Essas medições ajudarão futuras missões de exploração, demonstrando se haverá um efeito na resposta da antena ou em observatórios de rádio lunares maiores com antenas na superfície lunar. Além disso, as medições ROLSES confirmarão quão bem um observatório de rádio baseado na superfície lunar poderia observar e gerar imagens de explosões de rádio solares. Está sendo desenvolvido na NASA Goddard.
A NASA tem 14 empresas contratadas por meio do CLPS para licitar a entrega de experimentos científicos e demonstrações de tecnologia na superfície lunar. As investigações e demonstrações lançadas em voos comerciais à Lua ajudarão a agência a estudar o vizinho mais próximo da Terra e a preparar-se para missões lunares humanas a partir de 2024 no âmbito do programa Artemis.
A NASA prevê que serão necessários avanços em sondas e rovers para expandir o alcance e a duração de seus experimentos científicos e tecnológicos. Através do CLPS, a agência planeia trabalhar com os seus parceiros para enviar cerca de duas entregas de cargas científicas e de investigação para a Lua por ano, a partir de 2021.
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