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NASA começa testes de interação entre a pluma e a superfície em missão lunar

A run of the plume-surface interaction testing with the ethane nozzle firing into the simulated lunar dirt.
Uma execução dos testes de interação entre pluma e superfície com o bocal de etano disparando contra o solo lunar simulado.

NOTA DO EDITOR: Esta matéria, publicada originalmente em dezembro, foi revisada em 26 de agosto de 2026 com uma atualização sobre uma nova fase de testes, incluindo um vídeo de uma execução recente e novas imagens.

Para ajudar a NASA e parceiros comerciais a compreender melhor a ciência dos pousos lunares, especificamente os riscos que podem ocorrer quando as plumas dos motores de um módulo de pouso lançam poeira, solo e rochas lunares para longe, uma equipe do NASA’s Langley Research Center, em Hampton, Virgínia, iniciou uma série de testes de interação entre pluma e superfície no interior de uma enorme câmara de vácuo esférica de 60 pés.

Enquanto a NASA trabalha para levar seres humanos de volta à Lua a partir da Artemis IV, em 2028 e desenvolver uma base lunar, os testes fornecerão uma grande quantidade de dados para pesquisadores utilizarem no aprimoramento de modelos preditivos e na definição do projeto de equipamentos espaciais.

“Este teste em solo de interação entre pluma e superfície é o teste mais complexo desse tipo já realizado em uma câmara de vácuo”, disse Ashley Korzun, responsável pelos testes no NASA Langley. “Se estou em uma nave espacial e vou deslocar todo aquele regolito durante o pouso, parte dele vai atingir meu módulo de pouso. Outra parte vai se deslocar em direção a outros objetos — cargas úteis, experimentos científicos, e futuramente rovers e outros equipamentos. Compreender essa física é fundamental para garantir a segurança da tripulação e o sucesso da missão.”
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A campanha envolve vários centros da NASA, instituições acadêmicas e empresas comerciais de diferentes portes.

A equipe de Korzun testará dois tipos de sistemas de propulsão na esfera de vácuo. Na primeira rodada de testes, estão usando um sistema de simulação de pluma de etano projetado pelo NASA’s Stennis Space Center, perto de Bay St. Louis, Mississippi, e construído e operado pela Purdue University. O sistema de etano gera um empuxo máximo de cerca de 100 libras — imagine a força necessária para erguer ou sustentar uma pessoa de 100 libras. Ele aquece, mas não entra em combustão.

A equipe começou recentemente a disparar o sistema contra um recipiente de aproximadamente seis pés e meio de diâmetro e um pé de profundidade, preenchido com regolito lunar simulado, chamado  Black Point-1 , que possui propriedades angulares e coesivas semelhantes às do regolito lunar real.

Vários instrumentos diferentes, incluindo uma versão do sistema de câmeras Stereo Cameras for Lunar Plume Surface Studies, que registrou imagens da interação entre pluma e superfície quando o Blue Ghost Mission-1, da Firefly, pousou na Lua em 2025, estão capturando dados e imagens dos testes, que durarão apenas cerca de seis segundos cada. Os instrumentos estão medindo aspectos como a formação da cratera, o ângulo e a altura da camada de material ejetado, a distribuição espacial do material ejetado sólido e a velocidade das partículas de regolito quando são lançadas para fora do recipiente.

A crew loads simulated lunar dirt into the test bin in the 60' vacuum sphere.
Uma equipe carrega solo lunar simulado para o recipiente de testes na esfera de vácuo de 60′. — Crédito: NASA/Rob Lorkiewicz

Mais tarde neste ano, uma segunda rodada de testes envolverá um motor de foguete híbrido de 14 polegadas, impresso em 3D, desenvolvido na Utah State University, em Logan, Utah, e testado no NASA’s Marshall Space Flight Center, em Huntsville, Alabama. Ele produz cerca de 35 libras de empuxo, inflamando tanto o propelente sólido quanto um fluxo de oxigênio gasoso para criar um jato quente e potente de exaustão de foguete, simulando um motor de foguete real, mas em escala menor para esta série de testes. Os pesquisadores testarão os dois sistemas de propulsão em diferentes alturas.

“Isso nos proporciona uma enorme variedade de condições de teste”, disse Korzun, “permitindo falar sobre naves espaciais de todos os tipos que vão à Lua e compreender o que elas farão ao pousar ou tentar decolar novamente da superfície.”

Korzun vê esta campanha de testes como algo mais amplo do que uma iniciativa pontual e específica para a Lua. Toda a operação foi projetada de forma modular e também pode preparar a NASA para missões a Marte. O simulante de regolito lunar pode ser substituído por um simulante de Marte mais semelhante à areia. Componentes de equipamentos e instrumentos podem ser desmontados e substituídos para representar futuros módulos de pouso marcianos. Em vez de reduzir a pressão da esfera de vácuo a níveis muito baixos, como na Lua, ela pode ser ajustada para uma pressão que simule a atmosfera do Planeta Vermelho.

“Marte sempre esteve em nossos planos”, disse Korzun.

Mas, por enquanto, a Lua ocupa um lugar de destaque.

Clockwise from left: Wesley Chambers, deputy principal investigator for the PSI tests from Marshall’s Space Flight Center in Huntsville, Alabama; Ashley Korzun, test lead and principal investigator; Dave Lehotay, project manager; and Tylor Takahashi and Olivia Tyrrell, both from the SCALPSS instrument team, watch test footage in the control room.
No sentido horário, a partir da esquerda: Wesley Chambers, vice-investigador principal dos testes de PSI do Marshall’s Space Flight Center, em Huntsville, Alabama; Ashley Korzun, responsável pelos testes e investigadora principal; Dave Lehotay, gerente do projeto; e Tylor Takahashi e Olivia Tyrrell, ambos da equipe do instrumento SCALPSS, assistem às imagens dos testes na sala de controle. — Crédito: NASA/Rob Lorkiewicz
“Esta campanha de testes é uma das séries de testes de interação entre pluma e superfície mais relevantes para o voo e com a maior quantidade de instrumentos que a NASA já realizou”, disse Daniel Stubbs, engenheiro da equipe de ambientes aerodinâmicos e de pluma dos Human Landing Systems no NASA Marshall. “Os dados desses testes no NASA Langley serão fundamentais para desenvolver e validar modelos capazes de prever os efeitos da interação entre pluma e superfície em pousos na Lua e até em Marte, garantindo o sucesso das missões dos sistemas de pouso tripulados e a segurança de nossos astronautas.”

Por meio do programa Artemis, a NASA enviará astronautas em missões cada vez mais complexas para explorar a Lua em busca de descobertas científicas e benefícios econômicos, estabelecer uma presença humana duradoura na superfície lunar e construir os alicerces para as primeiras missões tripuladas a Marte.

Para mais informações sobre a Artemis, visite:

https://www.nasa.gov/artemis

Fonte: NASA