Porque é tão difícil aterrar na Lua, mesmo cinco décadas depois da Apollo

À medida que o núcleo da lua arrefece e encolhe, a sua superfície desenvolve dobras que criam

Centenas de milhares de quilómetros para lá da Terra, uma nave espacial do tamanho de uma cabine telefónica está a caminho de enfrentar um desafio que nenhum veículo lançado dos Estados Unidos tentou em mais de 50 anos.

O módulo de aterragem lunar chamado Odysseus ou IM-1, criado pela empresa Intuitive Machines, sediada em Houston, está a dirigir-se para a Lua. O explorador robótico está a preparar-se para os aterradores momentos de incerteza, enquanto tenta reduzir a sua velocidade em cerca de 1.800 metros por segundo (6.479 quilómetros por hora), a fim de tocar suavemente na superfície da lua. A nave espacial está a caminho de aterrar perto do pólo sul lunar às 16:24 horas EST de quinta-feira, o que foi antecipado em relação a uma projeção anterior de 17:30 horas.

Espera-se que a cobertura do evento histórico seja transmitida em direto pela NASA TV a partir das 15:00.

O sucesso não é garantido. Se falhar, a Odysseus tornar-se-á o terceiro módulo lunar a encontrar uma morte ardente na Lua em menos de um ano. A primeira missão de aterragem lunar russa em 47 anos, a Luna 25, falhou em agosto de 2023 quando se despenhou. O Hakuto-R, um módulo de aterragem desenvolvido pela empresa japonesa Ispace, teve um destino semelhante em abril passado.

No total, mais de metade de todas as tentativas de aterragem lunar terminaram em fracasso – probabilidades difíceis para um feito que a humanidade realizou pela primeira vez há quase 60 anos.

A Luna 9 da União Soviética foi a primeira nave espacial a efetuar uma aterragem controlada, ou “suave”, em fevereiro de 1966. Os Estados Unidos seguiram-se-lhe pouco depois, quando a sua nave espacial robótica Surveyor 1 aterrou na superfície da Lua apenas quatro meses mais tarde.

Desde então, apenas três outros países – a China, a Índia e o Japão – atingiram esse objetivo. Os três chegaram à Lua com veículos robóticos pela primeira vez no século XXI. A Índia e o Japão conseguiram este feito monumental apenas nos últimos seis meses, muito depois de a corrida espacial entre os EUA e a União Soviética se ter esgotado. Os EUA continuam a ser o único país a ter colocado seres humanos na superfície lunar, mais recentemente em 1972 com a missão Apollo 17.

Mas, desde então, o governo americano nem sequer tentou uma aterragem suave – com ou sem astronautas a bordo. A empresa espacial privada Astrobotic Technology esperava que o seu módulo de aterragem lunar Peregrine fizesse história após o seu recente lançamento em janeiro, mas a empresa desistiu da tentativa de aterragem poucas horas após a descolagem devido a uma fuga de combustível crítica e fez com que a nave voltasse a arder na atmosfera terrestre.

Recuperar o conhecimento e a experiência do passado é uma grande parte do desafio para os EUA, disse Scott Pace, diretor do Instituto de Política Espacial da Universidade George Washington, à CNN.

“Estamos a aprender a fazer coisas que não fazíamos há muito tempo e o que se vê são organizações a aprender a voar novamente”, disse Pace. “Ir à Lua não é uma questão de apenas um astronauta corajoso ou brilhante. É uma questão de organizações inteiras que estão organizadas, treinadas e equipadas para ir até lá. O que estamos a fazer agora é essencialmente reconstruir alguns dos conhecimentos que tínhamos durante a Apollo mas que perdemos nos últimos 50 anos.”

O conhecimento técnico, no entanto, é apenas uma parte da equação quando se trata de aterrar na Lua. A maior parte dos obstáculos são financeiros.

Um novo modelo

No auge do programa Apollo, o orçamento da NASA representava mais de 4% de toda a despesa pública. Atualmente, o orçamento da agência espacial é um décimo do tamanho, representando apenas 0,4% de toda a despesa federal, mesmo quando tenta fazer regressar os astronautas americanos à Lua no âmbito do programa Artemis.

“Havia literalmente centenas de milhares de pessoas a trabalhar na Apollo. Foi um programa de 100 mil milhões de dólares nos anos 60. Seria um programa de vários triliões de dólares nos dias de hoje”, disse Greg Autry, diretor de liderança espacial na Escola de Gestão Global Thunderbird da Universidade do Estado do Arizona. “Não há simplesmente nada que se lhe compare”.

As naves lunares do século XXI estão a tentar atingir muitos dos mesmos objectivos por uma pequena fração do preço.

O módulo de aterragem Chandrayaan-3 da Índia, que se tornou a primeira nave espacial do país a atingir em segurança a superfície lunar em agosto de 2023, custou cerca de 72 milhões de dólares, de acordo com Jitendra Singh, o Ministro de Estado da Ciência e Tecnologia.

Um foguete da Organização de Pesquisa Espacial Indiana transporta o módulo lunar Chandrayaan-3 descola do Centro Espacial Satish Dhawan em Sriharikota, na costa do estado de Andhra Pradesh, em 14 de julho de 2023 (R. Satish Baby/AFP/Getty Images)

“O custo do Chandrayaan-3 é de apenas Rs 600 crore (72 milhões de dólares), enquanto um filme de Hollywood sobre o espaço e a Lua custa mais de Rs 600 crore”, disse Singh ao The Economic Times, um órgão de comunicação social indiano, em agosto.

Nos EUA, a NASA está a tentar reduzir drasticamente os preços, externalizando a conceção de pequenas naves espaciais robóticas para o sector privado através do seu programa Commercial Lunar Payload Services, ou CLPS.

A Astrobotic foi a primeira empresa a voar ao abrigo da iniciativa CLPS e, após o revés de janeiro, a Intuitive Machines pegou na tocha – com o objetivo de aterrar a Odysseus perto do pólo sul lunar na quinta-feira.

“Estamos a ir mil vezes mais longe do que a Estação Espacial Internacional”, disse o presidente e diretor executivo da Intuitive Machines, Steve Altemus, à CNN. “E depois, para além disso, estabelecemos o objetivo: Fazê-lo por 100 milhões de dólares quando, no passado, foi feito por milhares de milhões de dólares.”

Porque é que não podemos simplesmente repetir a Apollo

Também não é realista esperar que a NASA ou um dos seus parceiros possa simplesmente pegar nas plantas de um módulo de aterragem lunar dos anos 60 e recriá-lo a partir do zero. A maior parte da tecnologia utilizada nessas missões já foi retirada há muito tempo, posta de lado pelos enormes saltos na capacidade de computação e nas ciências dos materiais registados no último meio século.

Cada peça de hardware de um módulo de aterragem lunar tem de ser obtida a partir de cadeias de fornecimento modernas – que são muito diferentes das do século XX – ou concebida e fabricada de novo. E todos os sensores e componentes electrónicos da nave espacial têm de ser criados para resistir ao ambiente hostil do espaço exterior, um processo a que a indústria chama “endurecimento”.

O módulo lunar Eagle – a transportar os primeiros humanos a chegar à lua – desce durante a missão Apollo 11 em 20 de julho de 1969. Esta é uma imagem composta composta por duas fotos separadas (Space Frontiers/Archive Photos/Getty Images)

As missões Apollo foram famosamente controladas por computadores menos potentes do que os smartphones actuais. Mas os voos espaciais são demasiado complexos e perigosos para traduzir diretamente os avanços da computação em missões lunares mais fáceis e baratas.

“Aterrar na Lua é muito diferente de programar um jogo. O facto de termos um iPhone no bolso é que existem milhões e milhões destas coisas. Já no caso dos lançamentos espaciais, há talvez apenas uma mão-cheia deles”, disse Pace. “O iPhone é, obviamente, uma inovação maravilhosa com centenas, se não milhares, de inovações enterradas nele, mas também se beneficia apenas de números brutos. Por isso, não temos tido esse tipo de repetição nas aterragens lunares”.

Uma descida perigosa

E embora a tecnologia tenha avançado nas últimas cinco décadas, os desafios fundamentais da aterragem na Lua continuam a ser os mesmos. Em primeiro lugar, há a enorme distância – é uma viagem de cerca de um quarto de milhão de milhas (402.000 quilómetros) da Terra à Lua. Se fosse possível conduzir um carro até à Lua a uma velocidade constante de 97 quilómetros por hora, demoraria mais de cinco meses.

“Algumas pessoas compararam-no a bater uma bola de golfe em Nova Iorque e fazê-la entrar num buraco específico em Los Angeles. Esse tipo de precisão a longa distância é incrivelmente difícil de conseguir”, disse Pace.

Depois, há o complicado terreno lunar. A Lua está coberta de vulcões mortos e crateras profundas, o que torna difícil encontrar zonas de aterragem planas.

Os controladores de voo reúnem-se com o diretor de voo da NASA, Glynn Lunney (sentado, em primeiro plano) na sala de controle do que hoje é chamado de Centro Espacial Johnson, em Houston, durante a missão de pouso lunar abortada da Apollo 13, em 15 de abril de 1970. (Space Frontiers/Archive Photos/Getty Images)

“A Apollo 11 ter-se-ia absolutamente despenhado e sido destruída se tivesse aterrado no local onde originalmente desceu”, disse Autry. “Neil (Armstrong) estava literalmente a olhar pela janela. Manobrou o módulo de aterragem sobre um campo de rochas e uma grande cratera e encontrou um local seguro para aterrar com pouco combustível. Se não houvesse um piloto experiente que conseguisse controlá-lo, a sonda ter-se-ia despenhado de certeza”.

O fracasso é uma opção

Nos primórdios da corrida espacial do século XX, foram muito mais as naves espaciais que falharam do que as que aterraram em segurança na Lua. As empresas e os governos que hoje correm para a Lua – com o objetivo de atingir preços mais baixos à medida que implementam tecnologia moderna – reconhecem esse legado.

E os parceiros comerciais da NASA poderão estar ainda mais dispostos a assumir riscos ao darem os seus passos na Lua.

“As empresas comerciais trouxeram consigo esse modelo iterativo e rápido. Lançam o produto, deixam-no explodir, descobrem o que fizeram de errado, corrigem-no e voltam a fazê-lo”, disse Autry. “Não é assim que o governo dos EUA funciona. Porque se o seu projeto morre, a sua carreira governamental está lixada”.

O módulo de aterragem lunar Luna 9 da União Soviética foi a primeira aeronave espacial não tripulada a fazer uma aterragem suave na Lua. O espelho e a antena da Luna 9 são vistos nesta imagem da superfície lunar, capturada pela sonda em 7 de fevereiro de 1966. (AP)

Por seu lado, até a NASA reconhece que uma taxa de sucesso de 100% não é garantida para os seus parceiros.

“Sempre considerámos estas entregas iniciais de CLPS como uma espécie de experiência de aprendizagem”, disse Joel Kearns, administrador adjunto associado para a exploração da NASA, direção da missão científica, durante um briefing a 13 de fevereiro. “Sabíamos que ao entrarmos nisto… não acreditávamos que o sucesso estivesse assegurado”.

A esperança, no entanto, é que os fracassos iniciais conduzam a sucessos repetíveis no futuro. Já é evidente que muitos dos participantes da corrida lunar moderna estão preparados para recuperar dos seus fracassos iniciais.

Tanto a Ispace – a empresa japonesa que se deparou com uma falha de software que pôs fim à missão no ano passado – como a Astrobotic, que perdeu o seu módulo de aterragem Peregrine devido a um problema com o propulsor, já têm segundas tentativas em curso.

“Todos os que participaram nessas missões eram principiantes. São pessoas que estão a fazer isto pela primeira vez e não há substituto para essa experiência. É como fazer o primeiro voo a solo”, disse Pace. “Sim, estão a falhar e algumas empresas vão à falência. Mas se aprenderem com esse fracasso e regressarem, terão uma equipa forte. Trata-se, na verdade, de educar uma nova geração”.