Desenvolvimento tecnológico concentra-se em sistemas de suporte à vida humana no espaço para tornar a viagem a Marte possível em breve
É uma era emocionante para a exploração espacial e um dos próximos marcos no horizonte será levar os humanos a Marte. A viagem ao Planeta Vermelho é diferente de uma missão à Lua em muitos aspectos, a começar por ser uma jornada muito mais longa. A distância média da Terra à Lua (considerando sua rotação em órbita) é de cerca de 383 mil quilômetros, enquanto a distância até Marte é de 225 milhões de quilômetros.
Isso significa que uma missão da NASA até Marte deve levar cerca de um ano de viagem, com um ano adicional dedicado a avaliar se podemos viver naquele planeta. Em 2018, a NASA (agência espacial americana) apontou a tendência de avanço tecnológico desde a missão Apollo original como um sinal que favorece uma missão tripulada a Marte, bem-sucedida, em um futuro não muito distante. O planeta pode estar 200 vezes mais distante do que a Lua, mas podemos estar milhares de vezes mais preparados, tecnologicamente, para conseguir isso.
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Inovações nos sistemas de suporte à vida dos astronautas são fundamentais
Para compreender a tecnologia que permitirá que os humanos respirem em Marte no futuro, é importante aprender sobre os sistemas de suporte à vida que já são utilizados na Estação Espacial Internacional (ISS).
A ISS usa um sistema de controles ambientais espaciais e sistemas de suporte à vida (ECLSS) que converte dióxido de carbono (CO2) em oxigênio. Mas o sistema atual, chamado de Conjunto de Remoção de Dióxido de Carbono (CDRA), tem limitações em comparação com as necessidades que uma missão ao Planeta Vermelho apresenta.
O processo atual de extração de oxigênio do CO2, ou reação de Sabatier, pode ser usado para a ISS relativamente próxima e recuperar 50% do oxigênio. No entanto, essa porcentagem representaria em quantidade significativa de oxigênio que teria de ser transportado Marte para que os astronautas pudessem respirar.
“Adicionar uma tecnologia como a pirólise de metano permite a recuperação de 100% do oxigênio do CO2 e diminui a massa necessária para uma missão a Marte”, explica Phoebe Henson, engenheira sênior de sistemas de suporte à vida, pesquisa e desenvolvimento espacial humano da Honeywell.
“Não queremos que a missão tenha um custo proibitivo”, diz ela, referindo-se ao custo por quilograma de qualquer coisa lançada ao espaço. Embora este valor tenha diminuído para voos em órbita baixa, cada quilograma que você pode deixar para trás em viagens excepcionalmente longas conta ainda mais.
O trabalho de Henson na Honeywell concentra-se em sistemas de suporte de vida espacial, especificamente um sistema de remoção de CO2 conhecido como tecnologia de remoção de dióxido de carbono por sistema de líquido iônico (CDRILS). Ele usa “um líquido iônico regenerável para capturar o CO2 da atmosfera de uma espaçonave”, diz Henson. CDRILS combinado com um reator Sabatier e a tecnologia de Pirólise de Metano criam um sistema de suporte de vida em circuito completamente fechado que é capaz de recuperar 100% do oxigênio do CO2.
Henson explica que a durabilidade dos principais componentes do CDRILS permite que seja fornecido em um pacote muito menor – o que é bom para futuros astronautas em missão a Marte. Além de grandes reduções de volume e massa, o componente também requer menos energia do que o sistema de remoção de CO2 utilizado na Estação Espacial Internacional, representando uma grande atualização em outra área importante ao exigir menos equipamentos para armazenamento e pouca manutenção.
“O tempo do astronauta é valioso. Para uma missão a Marte, não podemos permitir que eles passem todo o seu tempo trabalhando para manter uma tecnologia”, disse ela. “A missão deles deve ser explorar o planeta para que consigamos ter informações científicas valiosas, que eles consigam ter tempo para configurar equipamentos para missões futuras e assim por diante.” A maior confiabilidade do sistema também tem o objetivo de garantir segurança contínua, por um período muito mais longo.
Missões Preliminares Ajudarão a Preparar Para o Futuro
Henson explica que um dos desafios de uma missão a Marte é a latência na comunicação entre a Terra e o planeta, em contraste com a comunicação quase direta entre a ISS e o Controle da Missão em Houston. Segundo a NASA, o atraso na comunicação entre o Controle da Missão e Marte variará de 4 a 24 minutos.
“Os sensores precisam ser extremamente confiáveis. Quando formos a Marte, se houver um problema, não podemos esperar que o Controle da Missão, na Terra, resolva esse problema”, diz ela. “Portanto, não se trata apenas dos sensores, mas também do sistema de controle e de ter astronautas treinados em todos os cenários possíveis, incluindo aqueles em que tudo pode dar errado. Tudo precisará ser muito mais autossuficiente”, afirma.
Falando em testes em andamento, as próximas missões Artemis II (órbita tripulada ao redor da Lua) e Artemis III (missão tripulada na Lua) da NASA testarão capacidades para exploração do espaço profundo. A parceria contínua da Honeywell com agência na exploração espacial inclui o envolvimento em vários aspectos do lançamento Artemis I, que enviou a nave espacial não tripulada Orion ao redor da Lua para provar capacidades para missões futuras.
“A NASA está a usar a Lua como uma espécie de trampolim para Marte”, diz Henson. “Teremos alguma latência de comunicação, não muito grande, mas acho que estar mais longe nos ajudará a construir a capacidade de sermos mais autossuficientes com muito menos risco do que uma missão a Marte. Também nos dará a oportunidade de testar capacidades como a potencial utilização de recursos marcianos ou lunares, a fim de criar coisas valiosas para a missão, como combustível”, completa. “Sabemos que as primeiras empresas capazes de criar combustível na Lua ou em Marte criarão muito valor para a NASA e para as empresas comerciais que vão para o espaço”.
No que diz respeito a inspirar a próxima geração de inovadores, Henson disse: “Espero que quando as crianças souberem que vamos voltar à Lua, em preparação para a missão a Marte, fiquem tão maravilhadas como eu fiquei quando soube da ISS pela primeira vez.” Quer saber mais sobre o que torna a missão a Marte única? Confira este episódio do podcast The Future Is… com Amanda Childers, Cientista Líder de P&D, cujo trabalho se concentra na recuperação de oxigênio após a remoção de CO2 do ar.
