Por que a NASA Precisa Construir Seu Novo Sistema de Lançamento Espacial

Há uma realidade simples por trás de cada uma das missões já enviadas ao espaço por qualquer país: o lugar ao qual se pode chegar e o peso da espaçonave usada para chegar lá são definidos pela potência do veículo de lançamento.

Nos anos 1960, a NASA tinha no foguete Saturno V, o propulsor das missões lunares Apollo, um potente veículo de lançamento de carga. Mas a agência perdeu aquela potência toda quando substituiu o foguete gigante pelo ônibus espaciais. Agora, o Sistema de Lançamento Espacial (SLS, na sigla em inglês) traz de volta o projeto de um potente foguete de lançamento. Embora haja muita descrença em torno da produção dessa máquina e do cronograma de lançamentos proposto, os cientistas dizem que não há dúvidas de que esse enorme foguete é necessário caso a intenção seja continuar a exploração do sistema solar.

Em termos de projeto, o SLS é um foguete fantástico. Com várias configurações, permitirá o lançamento tanto de missões tripuladas como não tripuladas à órbita terrestre e também a destinos muito distantes de nosso planeta.

O cronograma provisório de lançamentos para o SLS é de cair o queixo, embora esteja sujeito a mudanças, já que o foguete ainda está na fase inicial de testes. Os dois primeiros voos, previstos para 2017 e 2019, vão levar missões não tripuladas à Lua e a um asteroide próximo à Terra, respectivamente.

O terceiro lançamento, no momento programado para 2021, será sua primeira missão tripulada e deve levar uma equipe à Lua, em um voo-teste para uma missão rumo a um asteroide. Os lançamentos seguintes estão divididos em missões tripuladas e não tripuladas, algumas para enviar sondas a planetas e luas distantes, outras para colocar em prática a captura de um asteroide. Nos anos 2030, a NASA espera ter a capacidade e o conhecimento necessários para lançar as primeiras missões do SLS em apoio ao desembarque de uma tripulação em Marte.

Mas o SLS ainda não está livre de riscos nem com o lançamento garantido. A falta de perspectiva ameaça o programa. Semanas atrás, David Hitt dividia uma mesa de debate com o cientista Dan Durda, do Instituto de Pesquisa South West, com o engenheiro de sistemas Hoppy Price, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, e com o engenheiro mecânico Stan Barauska, aposentado da NASA, na convenção Spacefest, em Pasadena. Eles foram unânimes em afirmar que é necessário um planejamento sólido para o foguete e que isso ainda não existe.

A ausência de uma liderança forte e de objetivos definidos para este projeto são os dois problemas principais. Os quatro especialistas, e algumas pessoas na plateia do evento, também concordaram que, se a intenção é avançar em termos espaciais, tanto em missões tripuladas como não tripuladas, os EUA precisam se comprometer com o SLS.

Quando as futuras missões tripuladas são o tema, Hitt, que é redator-chefe e editor do programa SLS, menciona a Estação Espacial Internacional (ISS na sigla em inglês). A ISS é um campo de testes, estação de pesquisa e fonte de inspiração fantástico, construída em órbita a partir da junção de vários módulos.

Imaginem o que poderia ser feito se fosse possível lançar mais módulos, tanto em órbita como além, construindo outras estações como a ISS, disse ele. O SLS tem condições de lançar módulos de fora da Terra, o que, em tese, possibilitaria a existência de estações de pesquisa no espaço longínquo e em pontos intermediários para além da órbita terrestre.

(Minha conversa com Hitt aconteceu antes de a Rússia anunciar que deseja interromper o projeto da ISS depois de 2020, o que é um problema a mais para o programa SLS. Por um lado, um sistema de lançamento mais amplo permitiria aos EUA abastecer e manter a ISS sem a ajuda da Rússia, em especial considerando-se que até 2017 a Rússia está comprometida por contrato a vender para os EUA passagens a bordo de sua nave, a Soyuz. Mas por outro lado, a jogada russa pode abrir caminho para que empresas privadas, especialmente a SpaceX e sua plataforma de lançamento, cresçam.)

Há também a possibilidade de lançamento de uma missão de sobrevoo (flyby) tripulada multiplanetária, disse Hitt, o que é motivo suficiente para que se insista no programa SLS.

Foram missões de sobrevoo que levaram as duas naves Voyager a chegar à fronteira do sistema solar nos anos 1970 e 1980, e também são tais missões que levam espaçonaves a planetas e luas distantes nos dias de hoje. A NASA chegou a cogitar missões de sobrevoo multiplanetárias no fim dos anos 1960 como uma possível continuidade das missões Apollo.

Com a substituição do modulo lunar Apollo por módulos ambientais e de permanência no espaço, a NASA teoricamente poderia ter lançado missões flyby bi ou tri-planetárias e isso com mudanças mínimas no software Apollo. Com missões que duram entre 500 e 850 dias, seja qual for o destino, a longa duração das viagens de exploração do espaço interplanetário poderia ser preenchida por estudos aprofundados sobre nossos planetas vizinhos.

Mas não é apenas a retomada de possíveis missões multiplanetárias tripuladas que anima os cientistas quando o assunto é o SLS, e sim a possibilidade de lançar missões muliplanetárias sem sobrevoos. Parte da importância de missões de sobrevoo multiplanetárias é poder usar a gravidade para catapultar uma nave para longe, economizando combustível. Mas esses planos de voo são indiretos; com o uso de diferentes configurações do foguete — o estágio Bloco I, que é mais curto, ou o Bloco II, que é mais longo — o tempo de transporte a planetas e luas distantes pode ser drasticamente reduzido.

O Bloco I do SLS pode fazer uma missão como a Europa Clipper chegar a seu destino em Júpiter, em uma trajetória direta, em pouco menos de três anos; só para comparar, a mesma missão usando a gravidade como apoio à trajetória levaria quase seis anos e meio. O Bloco II do SLS, mais longo, poderia levar uma carga de duas toneladas a Saturno em três anos, enquanto o mesmo volume lançado com um foguete Atlas V levaria oito anos para fazer a mesma nave chegar ao planeta anelado. O Bloco II poderia enviar uma carga de uma tonelada e meia a Urano em apenas sete anos, sendo que, com um foguete menor, seria preciso 13 anos para levar a mesma carga a Júpiter ou Saturno com a gravidade apoiando a trajetória.

Mas, claro, quando se trata do maior objetivo da NASA (no momento), que é enviar homens e, com o tempo, desembarcá-los em Marte, o SLS é vital. A nave e todo o combustível, provisões e equipamentos que os astronautas precisarão para chegar a Marte, explorar o planeta e voltar para casa são muito pesados e essa carga precisará de um veículo de lançamento do tamanho do SLS. (Se uma missão a um asteroide é um passo intermediário necessário nesse caminho é algo em que ainda há discordância entre os cientistas, mas isso já é outra história.)

Tradução: Heci Regina Candiani