Antes de astronautas da Artemis pousarem na superfície da Lua em 2028, a NASA realizará a missão demonstrativa Artemis III em 2027, permitindo que equipes na Terra e em órbita pratiquem operações de rendezvous e docking entre sistemas comerciais de pouso humano e a nave espacial Orion. Os dados dessa missão, juntamente com futuras missões demonstrativas não tripuladas na Lua, apoiarão a segurança dos astronautas e o sucesso das missões para pousos lunares tripulados.
A NASA está trabalhando com duas empresas americanas para desenvolver os human landing systems que transportarão com segurança astronautas da órbita lunar até a superfície da Lua e de volta para futuras missões Artemis. Para a Artemis III, tanto a SpaceX quanto a Blue Origin vão voar com versões de teste, ou test articles, dos landers tripulados que serão usados para futuros pousos na Lua. Os test articles do lander serão lançados por foguetes comerciais, enquanto a tripulação da Artemis III será lançada para a low Earth orbit em Orion, no topo do foguete SLS (Space Launch System) da agência.
Preparação para voos tripulados
A NASA e os provedores de human landing system têm trabalhado em estreita colaboração para planejar e determinar capacidades para a missão Artemis III. Com as missões se aproximando rapidamente, tanto a SpaceX quanto a Blue Origin estão otimizando a disponibilidade e a capacidade do hardware. A SpaceX planeja usar a versão mais recente da empresa do Starship e a base do futuro Starship HLS, chamado Version 3, enquanto a Blue Origin testará o planned HLS crew cabin, permitindo que cada empresa aplique as lições aprendidas antes das missões não tripuladas e tripuladas na Lua.
“Cada provedor de human landing system adotou uma abordagem diferente para a missão Artemis III”, disse Steve Creech, gerente do programa, Human Landing System Program, do Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. “No fim, a SpaceX e a Blue Origin apresentaram uma lista de objetivos e metas agressivos destinados a complementar as próximas missões demonstrativas não tripuladas na Lua, para que possamos obter tanto entendimento quanto confiança na spacecraft e nos launch vehicles antes de um pouso tripulado. Os projetos dos protótipos do lander vão orientar os esforços futuros de desenvolvimento e continuarão a amadurecer ao longo do próximo ano.”
Para a missão Artemis III, o Blue Moon test lander será baseado na arquitetura atual da Blue Origin para seu Mark 2 crew lander, incorporando todos os principais sistemas de aviônicos e softwares de voo e sistemas de controle, para garantir que as operações de voo desta missão demonstrativa possam ser traduzidas diretamente para voos lunares tripulados. Até dois membros da tripulação, vestindo os trajes orange Orion crew survival system suits, abrirão a escotilha para entrar no test lander da Blue Origin. O hardware de produção deve incorporar muitos dos mesmos sistemas e subsistemas, incluindo um Environmental Control and Life Support System (ECLSS), uma cabine de tripulação e aviônicos.
O módulo de pouso da Blue Origin também voará com um simulador de massa de traje espacial para a superfície lunar, instrumentado. Assim como o manequim “Moonikin” com traje que voou a bordo de Orion durante o voo de teste não tripulado da Artemis I, o simulador de massa de traje espacial de baixa fidelidade fornecerá feedback em tempo real sobre o ambiente dentro da cabine da tripulação Blue Moon.
O artigo de teste do módulo de pouso Starship da SpaceX usará uma Starship Version 3, atualmente em produção e em testes, com um sistema de acoplamento adicional instalado no nariz da espaçonave de 171 pés (52 m). Isso permitirá que a NASA e a SpaceX avaliem como todo o conjunto integrado de Orion e o módulo de pouso de teste da Starship interagem. A NASA e a SpaceX estão identificando testes de controlabilidade e de comunicações para a missão Artemis III. Astronautas não entrarão no módulo de pouso de teste Starship durante a Artemis III.
Cadência de lançamentos
NASA, SpaceX e Blue Origin vão lançar três dos foguetes mais poderosos do mundo em um curto intervalo de tempo, exercitando o processamento em solo, as equipes de lançamento e as instalações, além de centros de controle, redes e troca de dados em locais-chave por todo o país durante dois encontros e manobras de acoplamento em sequência entre a Orion e os artigos de teste do módulo lunar, antes de uma amerissagem segura da tripulação da Artemis III a bordo da Orion.
“A Artemis III será uma dança altamente coreografada, com uma sequência de lançamento exigente em múltiplas plataformas de lançamento e operações igualmente exigentes da missão para nossas equipes de solo e de voo, tornando-se uma das missões mais complexas e ambiciosas que a NASA já empreendeu”, disse Jeremy Parsons, gerente do programa Artemis. “A missão de demonstração vai preparar o terreno antes do nosso próximo grande salto. A experiência da NASA em engenharia de sistemas e integração, bem como em operações de lançamento e de missão em órbita terrestre baixa, vai reunir a missão.”
Para futuras missões tripuladas à Lua, a NASA e um dos parceiros comerciais de módulo lunar vão executar uma “campanha de lançamento duplo”, posicionando previamente o módulo lunar em órbita para aguardar uma Orion tripulada, lançada pelo SLS. Lançar os três foguetes em sucessão para a Artemis III oferece uma oportunidade única de praticar o processamento de lançamento e as operações.
O artigo de teste do módulo lunar da Blue Origin está planejado para ser lançado primeiro e poderá permanecer em órbita por até 30 dias, permitindo verificações em órbita antes do lançamento do SLS e da Orion a partir da Launch Complex 39B, no Kennedy Space Center, na Flórida. O artigo de teste da Blue Origin será lançado em uma trajetória definida para encontrar uma órbita de “estacionamento” designada para essas verificações dos sistemas.
Artemis III será uma dança altamente coreografada, com uma sequência de lançamento exigente em múltiplas plataformas de lançamento e operações igualmente exigentes da missão para nossas equipes de solo e de voo, tornando-se uma das missões mais complexas e ambiciosas que a NASA já empreendeu.
Jeremy Parsons Gerente do programa Artemis
Após a conclusão dos testes de operações de rendezvous e acoplamento do artigo de teste da Blue Origin e do lançamento tripulado da Artemis III no SLS, a SpaceX lançará seu artigo de teste do módulo Starship para fazer rendezvous com a Orion e sua tripulação, na fase de testes em órbita.
Durante toda a missão Artemis III, a Orion voará em uma órbita circular. Todos os três foguetes terão mais oportunidades de lançamento do que as disponíveis para uma missão lunar e serão capazes de atingir a altitude de missão designada em um único lançamento.
Operações de acoplamento
Durante as operações de acoplamento e desacoplamento, a Orion e a tripulação da Artemis III usarão os artigos de teste do módulo lunar como alvos, enquanto a Orion operará como a nave espacial “chaser”. Essa é a mesma configuração planejada para futuras missões de pouso tripulado na Lua.
A NASA garantirá que ambos os módulos lunares de teste estejam prontos para a missão e com a tripulação em segurança antes da Artemis III. Essas verificações serão baseadas em requisitos funcionais e de desempenho para os projetos dos módulos de teste e nos controles de risco para hardware e software, assegurando que os astronautas da Artemis III dentro da Orion estejam seguros durante ambas as fases de acoplamento da missão.
A SpaceX e a Blue Origin já testaram suas capacidades de acoplamento para seus respectivos módulos lunares no solo. A capacidade de acoplamento da SpaceX foi qualificada em 2023; a Blue Origin realizou testes de desenvolvimento no solo do seu sistema de acoplamento pressurizado no início deste ano.
Uma diferença importante entre as capacidades de acoplamento de ambos os artigos de teste do módulo lunar será a localização do acoplamento. A Orion fará o acoplamento ao lado do módulo lunar de teste Blue Moon, adjacente à cabine da tripulação. Mais tarde, a Orion fará o acoplamento “nariz com nariz” com o grande módulo lunar de teste da SpaceX.
Testes de software entre as naves espaciais ajudarão a demonstrar que os protótipos do sistema comercial de pouso humano e a Orion conseguem atender a um horário e a uma localização precisos no espaço. Quando a Orion acoplar com o módulo lunar de teste Blue Moon, o software da nave Orion controlará a nave acoplada. Enquanto isso, o artigo de teste da SpaceX controlará a nave acoplada na segunda parte da missão. Durante as fases de acoplamento, as equipes com a NASA e os parceiros comerciais poderão testar a interoperabilidade de hardware e software, além das dinâmicas de como a nave espacial integrada módulo lunar-Orion se move no espaço.
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.
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