segunda-feira, 23 de janeiro de 2012

Missão Apollo (passado e futuro da missão) e pousos lunares


Em 20 de julho de 1969, aparelhos de televisão em todo o mundo transmitiram a mesma imagem indistinta: Neil Armstrong descendo a escada do Módulo de Pouso Lunar Eagle e tocando a superfície da Lua com sua bota. A frase dele, "um pequeno passo para um homem, um salto imenso para a humanidade", tornou-se uma das mais conhecidas na história. O famoso pouso foi um final triunfante para a corrida espacial.
Apollo 11 astronaut Edwin Buzz Aldrin, Jr., the lunar module pilot of the first lunar landing mission, stands on the surface of the moon.

NASA/Newsmakers/Getty Images
Edwin "Buzz" Aldrin, Jr., astronauta da Apollo 11 e piloto do módulo lunar na primeira missão de pouso na Lua, em pé na superfície do satélite



40 anos do homem na Lua
Mas aquele momento histórico na superfície do satélite foi resultado de muitos anos de esforços dos programas espaciais norte-americano e soviético. Os astronautas que primeiro desceram à superfície da Lua tiveram de viajar 383 mil quilômetros para chegar ao seu destino, sobreviver ao severo ambiente lunar e voltar à Terra incólumes. Não foi uma tarefa fácil.
Até hoje, apenas 12 pessoas - todas homens e todas integrantes do programa espacial dos Estados Unidos - caminharam na Lua. No entanto, a exclusividade desse grupo de elite pode em breve mudar. A Nasa, programas espaciais de outros países e diversos empresários privados planejam novas missões, que podem enviar seres humanos de volta ao satélite em poucos anos.


A missão de pouso lunar da Apollo 11 foi um truque? 
Alguns céticos ainda acreditam que o pouso lunar da Apollo 11 foi simplesmente um truque encenado em um estúdio de cinema pela Nasa. Em 2001, a rede de TV Fox exibiu um programa que deu novo alento às teorias sobre o truque. 
Alguns dos convidados do programa sugeriram que a Nasa não dispunha da tecnologia necessária a uma aterrissagem lunar, no fim dos anos 60. Eles apontaram que as imagens dos astronautas enviadas da Lua não exibiam estrelas no céu. Um especialista da Nasa refutou a alegação, explicando que as estrelas não teriam sido registradas em filme porque a imagem de primeiro plano (ostrajes espaciais dos astronautas) era brilhante demais.
As pessoas que continuam a não acreditar nas provas esmagadoras do pouso humano na Lua podem visitar o Museu Nacional da Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos, onde amostras de pedras recolhidas na superfície da Lua estão em exibição. 

A corrida à lua

Nos anos 50, os Estados Unidos estavam envolvidos em uma corrida pelo domínio do espaço. A competição com a União Soviética era resultante da Guerra Fria. Em 2 de janeiro de 1959, a espaçonave soviética Luna 1 fez o primeiro vôo nas proximidades do satélite natural da Terra, chegando a 5.993 quilômetros da superfície da Lua. Os russos também foram os primeiros a enviar uma espaçonave diretamente ao satélite, em 12 de setembro de 1959, com a segunda missão Luna. 
A Time Magazine cover from 1968 documented the heated space race between the United States and the Soviet Union.
Time Magazine, Copyright Time Inc./Time Life Pictures/Getty Images 
Capa da revista Time, em 1968, documentando a quente corrida espacial entre os Estados Unidos e a União Soviética
Mas em 25 de maio de 1961, o presidente John Kennedy lançou um desafio, em discurso ao Congresso: "Acredito que este país deveria assumir o compromisso de, antes que a década acabe, levar um homem à Lua e trazê-lo de volta em segurança à Terra" [fonte: Nasa].Os astronautas norte-americanos aceitaram o desafio e, em 3 de março de 1959, a sonda Pioneer 4 se tornou a primeira espaçonave dos Estados Unidos a ser lançada à Lua. 
O programa norte-americano Ranger, realizado entre 1961 e 1965, conduziu nove missões à Lua. Em 1962, a missão Ranger 4 chegou à superfície da Lua, mas não conseguiu remeter dados antes de colidir com o satélite. Dois anos mais tarde, a Ranger 7 obteve e enviou mais de quatro mil fotos, antes de colidir com a superfície lunar.
A próxima etapa da corrida lunar seria conseguir promover o pouso suave de uma espaçonave, sem colisão. Os soviéticos chegaram primeiro que os norte-americanos, com o pouso da Luna 9, em 3 de fevereiro de 1966, mas os Estados Unidos não estavam muito para trás. A missão Surveyor 1 fez um pouso controlado na superfície lunar cerca de três meses mais tarde.
Todos esses marcos na exploração lunar conduziam ao objetivo final: levar uma espaçonave tripulada a um pouso no satélite. No entanto, uma tragédia destruiu o módulo de comando Apollo em um incêndio durante um teste de simulação de vôo, em 27 de janeiro de 1967, causando a morte dos astronautas Roger Chaffee, Virgil "Gus" Grissom e Edward White. A Nasa deu ao teste o nome de missão Apollo 1, como forma de homenagear os astronautas mortos. Devido ao incêndio, a organização adiou por um ano seu programa de aterrissagem lunar, a fim de redesenhar o módulo. 
Virgil I. Grissom, Edward White and Roger Chaffee were killed in a fire inside a practice module for the aborted Apollo 1 mission at Cape Kennedy, Florida.

MPI/Getty Images
Virgil Grissom, Edward White e Roger Chaffee, mortos durante um teste pré-vôo para a missão Apollo 1 (que não foi realizada), em Cabo Kennedy, Flórida

O atraso não foi a única dificuldade que os astronautas tiveram de enfrentar. A fim de executar com sucesso uma manobra de pouso lunar, os cientistas tinham de tirar a espaçonave da gravidade da Terra, colocá-la em órbita em torno da Lua, pousar sem colisão e voltar atravessando a atmosfera terrestre sem que o aparelho se queimasse.
A Nasa lançou os primeiros homens do novo programa espacial ao espaço em 11 de outubro de 1968. A tripulação, composta pelos astronautas Wally Schirra, Donn Eisele e Walter Cunningham, completou 163 órbitas da Terra e passou quase 11 dias no espaço. 
A missão Apollo 8 foi lançada em 21 de dezembro de 1968. Foi a primeira missão tripulada a usar o foguete Saturno V, que tinha potência suficiente para levar a espaçonave a uma órbita lunar. A tripulação, composta por Frank Borman, James Lovell e William Anders, circundou a Lua e voltou com sucesso à atmosfera terrestre.
Em 3 de março de 1969, foi lançada a missão Apollo 9. James McDivitt, David Scott e Russell Schweickart completaram 152 órbitas da Terra e praticaram os procedimentos de acoplagem entre o módulo de comando (que abrigaria os astronautas no espaço) e o módulo lunar (que realizaria o pouso na Lua). Era preciso aperfeiçoar esses procedimentos antes de tentar o pouso em si. 
O estágio final de ensaio surgiu em 8 de maio de 1969, com o lançamento da Apollo 10. A missão envolveu todos os estágios de um pouso lunar - excetuado o pouso em si. Thomas Stafford, o comandante, e Eugene Cernan, o piloto do módulo lunar, conduziram o aparelho a uma distância de 15 mil metros da superfície da Lua, enquanto John Young pilotava o módulo de comando em órbita do satélite.

A Missão Apollo 11

Missões anteriores haviam circundado a Lua, pousado nela e enviado fotografias de sua superfície. Mas, por volta de julho de 1969, a Nasa estava pronta para enviar homens ao satélite. A tripulação da missão histórica era formada pelo comandante Neil Armstrong, Michael Collins (piloto do módulo de comando) e Edwin "Buzz" Aldrin (piloto do módulo lunar). Veja a seguir como a missão transcorreu.
Apollo 11 lifted off aboard the powerful Saturn V rocket.
Ralph Morse/Time Life Pictures/Getty Images
Apollo 11 lançado pelo poderoso foguete Saturno V
16 de julho de 1969 (9h32) - o foguete Saturno V, transportando a espaçonave Apollo 11, foi lançado do Centro Espacial Kennedy, na Flórida. Ele transportava o módulo de comando e serviço, que alojava os astronautas, e o módulo lunar que Armstrong e Aldrin utilizariam para o pouso na Lua. Depois de completar uma órbita e meia em torno da terra, o terceiro estágio do Saturno V voltou a ser acionado e colocou a Apollo 11 no caminho da Lua. Pouco depois, o módulo de comando, conhecido como Colúmbia, separou-se do foguete, reverteu sua posição e se conectou pelo nariz ao módulo lunar, o Eagle. A espaçonave combinada assim formada prosseguiu em seu percurso.
19 de julho - a Apollo 11 entrou na órbita da Lua. Depois de 24 horas em órbita e de uma verificação dos sistemas e da comunicação no módulo lunar, Armstrong e Aldrin separaram o Eagle do Colúmbia, e se prepararam para o pouso na superfície lunar. Collins ficou no Colúmbia, para servir como elo de comunicação entre o módulo lunar e o controle da missão, na Terra. 
20 de julho (16h17) - 102 horas depois do lançamento, Armstrong e Aldrin pousaram no Mar da Tranqüilidade, uma planície de lava na superfície da Lua. Armstrong enviou sua famosa mensagem ao controle da missão: "Houston, aqui Base Tranqüilidade. O Eagle pousou". Pouco minutos depois, os dois astronautas começaram os procedimentos para um cancelamento de emergência da missão e retorno ao módulo de comando, para o caso de alguma emergência. Depois, desativaram os sistemas do módulo. 
Seis horas e meia mais tarde. Armstrong deu seus primeiros passos na superfície da Lua. 
A group of children watched the televised broadcast of the Apollo 11 moon landing from the hood of a truck in Central Park.

Tim Boxer/Getty Images
Grupo de crianças assiste à transmissão pela TV do pouso lunar da Apollo 11, no Central Park, Nova York

Assim que Aldrin se uniu a Armstrong na superfície da Lua, os dois astronautas começaram a coletar material. Enquanto trabalhavam, anotavam as diferenças entre a gravidade lunar e a terrestre. Como a gravidade da Lua equivale a 1/6 da terrestre, os astronautas tinham de se mover com passos lentos ou saltando com os dois pés, como cangurus.
Na Lua, Armstrong e Aldrin criaram uma imagem que entrou para a História, quando instalaram uma bandeira dos Estados Unidos. A tarefa foi menos fácil do que pareceu. A estaca penetrou facilmente no solo da Lua por 10 ou 15 centímetros, mas depois surgiu resistência. Os astronautas tiveram de incliná-la ligeiramente para que ficasse no chão.
Durante o período passado na Lua, eles recolheram cerca de 22 quilos de material lunar, fotografaram a área do pouso, montaram equipamentos e extraíram duas amostras do subsolo lunar. Deixaram para trás um disco com 73 mensagens de países do mundo, um distintivo da Apollo 1, medalhas de cosmonautas russos e um símbolo da águia norte-americana levando um ramo de oliveira. 
Neil Armstrong, Michael Collins and Edwin Buzz Aldrin, Jr. are quarantined upon their return to Earth.

MPI/Getty Images
Ao voltar à Terra, a tripulação da Apollo 11 ficou em quarentena. Os astronautas conversaram com o presidente Nixon pela janela do veículo de quarentena.

21 de julho (1h54) - 21 horas depois do pouso, Armstrong e Aldrin decolaram da Lua, deixando o estágio inferior do módulo lunar para trás. Dentro do módulo, eles voltaram à órbita do satélite, onde se acoplaram ao módulo de comando e serviço e depois soltaram o Eagle no espaço.
24 de julho - a Apollo 11 entrou em órbita da Terra a uma velocidade de 11.031 metros por segundo e pousou no Oceano Pacífico às 12h51.

Perfis das missões de pouso lunar

As espaçonaves lunares eram compostas de duas partes: o módulo de comando e serviço transportava a tripulação, os sistemas, o oxigênio, a água, o combustível e o sistema de propulsão. O módulo lunar levava os astronautas à Lua.
The lunar landing module Eagle descends onto the surface of the moon, carrying Apollo 11 astronauts Buzz Aldrin and Neil Armstrong.

MPI/Getty Images
O módulo de pouso lunar desce à superfície da Lua, transportando astronautas da Apollo 11

Os módulos eram levados ao espaço por um foguete Saturno V. Propelido por hidrogênio líquido e ostentando estatura equivalente à de um edifício de 36 andares, o Saturno V era composto por três estágios. O primeiro deles propelia o foguete durante os 60 quilômetros iniciais de ascensão. O segundo conduzia o foguete ao limite superior da atmosfera e o colocava na órbita da
Terra. O terceiro o lançava à Lua.
Assim que a espaçonave chegava ao espaço, a tripulação separava o módulo de comando e serviço do terceiro estágio, e ativava seu propulsor. O terceiro estágio era liberado e se precipitava em direção à Lua. A tripulação revertia a posição do módulo de comando e o acoplava pelo nariz ao módulo lunar.
Quando o aparelho entrava em órbita da Lua, o módulo lunar e o de comando eram separados, e o primeiro avançava para o pouso na Lua, conduzindo dois astronautas. O terceiro tripulante ficava no módulo de comando, em órbita da Lua. 
Os astronautas do módulo lunar ativavam o propulsor em plena potência para começar a descida à Lua. Mais de uma dúzia de pequenos vetores de empuxo ajudavam a controlar a direção e a velocidade da descida para que o módulo pudesse pousar suavemente. Como a Lua não tem atmosfera, a tripulação não tinha como calcular altitude e velocidade do ar. O módulo lunar enviava feixes de microondas à superfície da Lua para oferecer informação sobre a posição da espaçonave. 
A apenas alguns milhares de metros acima da superfície da Lua, o computador de bordo da espaçonave iniciava a fase de aproximação. O computador precisava ajustar as velocidades horizontal e vertical a quase zero, enquanto a tripulação precisava ajustar a posição em relação a crateras e outras formações na superfície lunar, a fim de evitar uma queda.
O comandante do módulo lunar podia escolher entre pousar automaticamente, utilizando os computadores do aparelho, ou manualmente, dependendo da situação do relevo no local de pouso. Por meio de um simulador na Terra, o piloto aprendia a conduzir a espaçonave em um pouso. Quando o módulo lunar pousava, o comandante desativava o propulsor. O aparelho ficava em gravidade zero por um segundo antes que o motor-foguete instalado sob o aparelho regulasse seu pouso na superfície da Lua. 
Apollo 11 astronaut Buzz Aldrin stands on the moon, with astronaut Neil Armstrong and the Lunar Module reflected in his helmet visor.
NASA/Time & Life Pictures/Getty Images
Buzz Aldrin, astronauta da Apollo 11, em pé na Lua
Ao final de uma missão, o módulo lunar disparava seu propulsor de ascensão para escapar à gravidade da Lua e decolava. Como a gravidade da Lua é menor que a da Terra, a espaçonave precisava de velocidade de apenas 2,2 quilômetros por segundo para escapar à atmosfera da Lua, e de cerca de 11 quilômetros por segundo (quase 40 mil km/h) para escapar à atmosfera da Terra, na etapa de ascensão. 
O módulo lunar voltava a se acoplar com o módulo de comando e serviço. Os dois astronautas que haviam realizado o pouso se transferiam ao módulo de comando com seu equipamento e as amostras recolhidas da Lua. Em seguida, fechavam a escotilha e descartavam o módulo lunar, que caía na Lua.
O próximo desafio era reingressar na atmosfera da Terra sem que a espaçonave se queimasse como um meteoro. Para evitar esse problema, o módulo vinha revestido de uma cobertura de resina ablativa que se queimava quando o veículo reingressava na atmosfera da Terra e protegia a espaçonave contra o intenso calor.

Retornando à lua

A Apollo 11 foi a primeira missão dos Estados Unidos a pousar na Lua, mas não a última. Veja a seguir um resumo das outras seis missões lunares. 
Apollo 12
  • Data: 14 de novembro de 1969.
  • Tripulação: Charles Conrad, Jr. (comandante), Richard F. Gordon (piloto do módulo de comando), Alan L. Bean (piloto do módulo lunar).
  • Local do pouso: Mar das Tormentas.
  • Missão: recuperar peças da Surveyor 3 a fim de ajudar os cientistas a estudar os efeitos do tempo sobre o equipamento em ambiente lunar e provar que era possível realizar pousos de precisão na Lua.
Apollo 13
  • Data: 1° de abril de 1970.
  • Tripulação: James A. Lovell, Jr. (comandante), John L. Swigert, Jr. (piloto do módulo de comando), Fred W. Haise, Jr. (piloto do módulo lunar).
  • Missão: A tripulação abortou o vôo depois que tanque de oxigênio no módulo de serviço explodiu e se rompeu. A equipe se transferiu ao módulo lunar e retornou com segurança à Terra.
Apollo 14
  • Data: 31 de janeiro de 1971.
  • Tripulação: Alan B. Shepard, Jr. (comandante), Stuart A. Roosa (piloto do módulo de comando), Edgar D. Mitchell (piloto do módulo lunar).
  • Local de pouso: região de Fra Mauro.
  • Missão: Shepard e Mitchell galgaram a encosta da cratera Cone para estudar a facilidade de movimento quando vestidos nos volumosos trajes espaciais. Shepard lançou duas bolas de golfe. 
Apollo 15
  • Data: 26 de julho de 1971.
  • Tripulação: David R. Scott (comandante), Alfred J. Worden (piloto do módulo de comando), James B. Irwin (piloto do módulo lunar).
  • Local de pouso: região de Hadley Rille/Apennines.
  • Missão: os astronautas usaram o Lunar Roving Vehicle, ou "jipe lunar", para explorar a superfície da Lua. Scott demonstrou que um martelo e uma pena caíam na mesma velocidade. A tripulação deixou uma placa celebrando os 14 astronautas soviéticos e norte-americanos mortos desde o início do programa espacial. 
Astronaut James Irwin salutes in front of the landing module of Apollo 15 in August 1971.

Hulton Archive/Getty Images
Astronauta James Irwin saúda diante do módulo lunar da Apollo 15, em agosto de 1971

Apollo 16
  • Data: 16 de abril de 1972.
  • Tripulação: John W. Young (comandante), Thomas K. Mattingly II (piloto do módulo de comando), Charles M. Duke, Jr. (piloto do módulo lunar).
  • Local de pouso: região de Descartes.
  • Missão: quase 25 quilômetros percorridos com o jipe lunar. A tripulação recolheu rochas e amostras de solo, e usou uma câmera ultravioleta e espectógrafo para obter a primeira medição astronômica da superfície da Lua.
Apollo 17
  • Data: 7 de dezembro de 1972.
  • Tripulação: Eugene A. Cernan (comandante), Ronald E. Evans (piloto do módulo de comando), Harrison H. Schmitt (piloto do módulo lunar e cientista).
  • Local de pouso: região de Taurus-Littrow.
  • Missão: quase 100 quilômetros percorridos no jipe lunar, com estudo das fendas vulcânicas a fim de aprender mais sobre as origens da Lua. A tripulação deixou uma placa onde se lia, "aqui a humanidade concluiu a primeira exploração da Lua, dezembro de 1972. Que o espírito de paz em que viemos se reflita na vida de todos os homens". 
Antes de dar seu passo final na Lua, Gene Cernan pronunciou as últimas palavras a serem ditas em sua superfície: "Partimos como chegamos e, se Deus quiser, retornaremos, com paz e esperança para toda a humanidade". 


O que deixamos para trás

As missões Apollo deixaram seis bandeiras norte-americanas na Lua - uma para cada pouso. Os cientistas acreditam que continuam lá, ainda que possam ter tombado. 
Depois de seis pousos na Lua, os cientistas norte-americanos haviam adquirido maior compreensão de nosso vizinho celeste mais próximo. Determinaram a idade da Lua - cerca de 4,5 bilhões de anos - e desenvolveram uma teoria sobre sua formação. 
Depois do fim do programa Apollo, em 1972, a Nasa não enviou mais astronautas à Lua. Com o país envolvido na guerra do Vietnã, o público antes enfeitiçado pelas missões estava começando a perder o interesse em missões espaciais. Na próxima seção, aprenderemos sobre o futuro da exploração espacial. 

O futuro da exploração lunar

A Lua se manteve intocada por seres humanos por mais de três décadas, mas isso pode mudar em breve. Em 2004, o presidente George W. Bush prometeu que enviaria astronautas em novas missões à Lua antes de 2020. No entanto, a viagem seria mais que uma simples expedição de estudo - serviria como lançamento para uma missão lunar mais extrema, que estabeleceria residências temporárias no satélite. Os astronautas montariam unidades de habitação, centrais de energia e sistemas de comunicações, e lançariam missões à Marte da base lunar. 
A circa 1958 artist's impression of space travel: a Lunar Liner designed to transport people to and from the moon. How close are we to this futuristic dream?

Evans/Three Lions/Getty Images
Uma impressão artística de viagem espacial datada de 1958: transporte de pessoas para a Lua. Estamos perto de realizar esse sonho futurista? 

E não são apenas os governos que estão envolvidos em uma corrida espacial: diversos empresários milionários também querem uma oportunidade de glória. O grupo de Internet Google criou um prêmio de US$ 25 milhões para a primeira organização privada que enviar uma espaçonave não tripulada à Lua. Para conquistar o Google X Prize, os participantes devem não só pousar uma nave na Lua como também percorrer 500 metros em um veículo lunar e enviar fotos e vídeos de alta resolução da Lua para a Terra.
Pelo menos uma empresa planeja enviar turistas ricos que aspiram à condição de astronautas em viagens à Lua. A Space Adventures oferece viagens turísticas em um uma versão modificada da espaçonave russa Soyuz. A aventura, que também inclui estadia na Estação Espacial Internacional, custa "reles" US$ 100 milhões. 

Simulações da lua

Para preparar a próxima viagem à Lua, cientistas da Nasa vêm simulando as condições ásperas do satélite no mais inóspito lugar da Terra - a Antártida. Eles testaram unidades de moradia que parecem versões sofisticadas de pula-pulas de parques de diversões. Cada unidade inflável ofereceria 35 metros quadrados de espaço habitacional isolado, aquecido e pressurizado. Os testes demonstrarão até que ponto essas estruturas resistirão ao ambiente da Lua. 
No Centro Marshall de Vôo Espacial da Nasa, em Huntsville, Alabama, os cientistas também estão fazendo experiências com grãos de poeira lunar (recolhidos na missão Apollo 17) para ver como a poeira se comporta e como poderia danificar os pulmões dos astronautas ou equipamentos sensíveis
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