Se você já dirigiu através de uma nuvem de poeira e detritos que temporariamente obscureceu sua visão, teve uma ideia parcial de um possível problema que os sistemas de pouso tripulado da NASA para a Artemis enfrentarão quando pousarem na Lua. Daniel Stubbs, engenheiro aeroespacial da equipe de Plume and Aero Environments (Plumas e Ambientes Aerodinâmicos) no escritório de Spacecraft and Vehicle Systems (Naves Espaciais e Sistemas de Veículos) do Marshall Space Flight Center da NASA, em Huntsville, Alabama, estuda e modela a interação entre plumas do escapamento de foguetes e o regolito na superfície lunar, abrindo caminho para a segurança da tripulação e para o sucesso da missão Artemis.
Natural de Trussville, Alabama, Stubbs obteve bacharelado, mestrado e doutorado em engenharia aeroespacial pela Auburn University, também em Alabama. Ele decidiu cedo, durante a graduação, que queria trabalhar para a NASA, mas não via um caminho claro na época para alcançar esse objetivo. Na pós-graduação, teve a oportunidade de trabalhar com modelagem da interação pluma-superfície como parte de um grant (projeto) do NASA Early Stage Innovations. Agora, Stubbs continua parte do trabalho que começou pela primeira vez quando era estudante de pós-graduação.
O Daniel Stubbs da NASA, visto aqui no campo de Lunar Regolith Terrain (Terreno de Regolito Lunar) no Marshall Space Flight Center, usou sua experiência como estudante de pós-graduação em engenharia aeroespacial na Auburn University, modelando plumas de regolito lunar, para chegar a uma posição na equipe de Plume and Aero Environments do Marshall da NASA, que trabalha para caracterizar as interações entre nuvens de regolito lunar e sistemas comerciais de pouso tripulado.
NASA/Charles Beason
As missões Apollo da NASA revelaram os riscos que o regolito lunar representa para astronautas, espaçonaves, trajes espaciais e outros ativos na superfície da Lua. O regolito lunar é composto por meteoroides e micrometeoroides que, ao longo de milênios, foram triturados até se tornarem partículas extremamente afiadas e abrasivas. Futuros exploradores lunares e seus pousadores, rovers e veículos enfrentarão desafios semelhantes. Pousadores em desenvolvimento serão maiores, mais pesados e incorporarão mais motores de foguete do que o Módulo Lunar que levou astronautas à Lua durante as missões Apollo das décadas de 1960 e 1970. E, ao contrário dos Módulos Lunares Apollo, que deixaram estágios de descida na Lua, os novos pousadores lunares decolarão diretamente da superfície usando os mesmos motores, propulsores e outros sistemas que foram usados para o pouso inicial. Prever com precisão a interação entre a pluma e o regolito lunar durante o pouso ajudará a garantir que o hardware do pousador sobreviva a esse ambiente e esteja pronto para decolar e encontrar a Orion e os astronautas em órbita lunar, para retornar com segurança à Terra.
À medida que as plumas de exaustão dos motores interagem com a superfície da Lua, elas podem erodir a superfície, potencialmente formando uma cratera e uma grande nuvem de regolito lunar.
Daniel StuBBs
Engenheiro aeroespacial da NASA
“A poeira e a pluma de regolito podem dificultar que instrumentos nos pousadores enxerguem a superfície da Lua”, disse Stubbs. “Se esses instrumentos não reportarem leituras corretas aos computadores de orientação, isso pode afetar um pouso lunar. Além disso, quando um pousador decola da superfície para retornar os astronautas à Orion, o regolito lunar arremessado para longe do local de pouso pelas plumas do foguete pode danificar instrumentos científicos ou outros ativos que tenham sido implantados na superfície da Lua.”
O programa de Human Landing System (Sistema de Pouso Humano) da NASA está liderando um grande estudo baseado em solo sobre plumas de exaustão de motores de foguete e poeira e regolito lunar. Os testes na câmara simuladora espacial de 60 pés no NASA Langley Research Center, em Hampton, Virgínia, representarão as condições que os pousadores lunares podem enfrentar e criarão, ao pousar na Lua.
A pesquisa ajudará os engenheiros a entender as forças aerodinâmicas que os pousadores experimentarão durante a descida e a ascensão a partir da superfície, o aquecimento na base de um pousador e a possibilidade de um pousador lunar grande tombar como resultado da formação de crateras ou da instabilidade da superfície.
Quando a poeira baixar e a NASA tiver pousado astronautas americanos na Lua em 2028, Daniel Stubbs poderá refletir sobre seu trabalho de modelagem das plumas de poeira e regolito lunar que os motores de foguete irão agitar.
Por meio do programa Artemis, a NASA enviará astronautas para explorar a Lua em busca de descobertas científicas, benefícios econômicos e para construir a base para as primeiras missões tripuladas a Marte — em benefício de todos.
Para saber mais sobre os sistemas de pouso tripulado da NASA, visite:
https://www.nasa.gov/humans-in-space/human-landing-system/