Os astronautas da Artemis II enfrentaram numerosos perigos em sua histórica missão lunar — incluindo momentos de tensão durante a decolagem em 1 de abril enquanto seu foguete queimava milhões de galões de combustível e enfrentando perigosos campos de radiação a caminho da Lua. Mas talvez o marco mais desafiador esteja por vir: a reentrada.

Durante esta fase do voo, a nave espacial dos astronautas vem rugindo em direção à Terra e mergulha de volta na espessa camada interna da atmosfera do nosso planeta enquanto ainda viaja a mais de 30 vezes a velocidade do som. O processo causa uma violenta compressão de moléculas de ar que pode aquecer o exterior da cápsula a mais de 2.760 graus Celsius.

“Vou ser honesto e dizer que tenho pensado na entrada desde 3 de abril de 2023, quando fomos designados para esta missão”, disse o astronauta da Artemis II Victor Glover, sobre a reentrada durante um evento com a mídia na quarta-feira (8).

“Em uma das primeiras coletivas de imprensa, nos perguntaram o que estávamos ansiosos para ver. E eu disse: o pouso na água. E é meio engraçado, mas também é literal — temos que voltar. Já há tantos dados que você viu, mas todas as coisas boas estão voltando conosco. Há muito mais fotos, muito mais histórias.”

A reentrada é considerada uma das etapas mais — senão a mais — precárias de qualquer voo ao espaço. E a Artemis II passará por isso com um problema conhecido que os controladores da missão estão monitorando.

O problema veio à tona após a missão não tripulada Artemis I ao redor da Lua em 2022, quando as equipes da missão descobriram que o escudo térmico da cápsula havia retornado com preocupantes marcas de impacto e rachaduras. Um escudo térmico é uma peça crucial de hardware projetada para proteger uma nave espacial e seus astronautas de temperaturas extremas durante a descida de volta à Terra.

A nave espacial Orion da Artemis I ainda retornou para casa em segurança e inteira, mas os danos levantaram questões sobre o quanto os engenheiros entendem o material usado para criar este hardware, chamado Avcoat, e como ele se comporta durante a perigosa e dinâmica fase final do voo.

Se o escudo térmico for danificado ou rachar de uma maneira específica, isso poderia levar a uma falha catastrófica. E não há mecanismo de escape que possa salvar os astronautas neste ponto da jornada.

Se o escudo térmico falhar, a missão e a tripulação estariam perdidos.

A nave espacial Orion da Artemis II tem um escudo térmico quase idêntico ao que voou na Artemis I. E funcionários da agência espacial reconheceram que ele é menos que ideal. Mas a agência mantém que pode trazer os astronautas — Reid Wiseman, Victor Glover e Christina Koch da Nasa e o astronauta da Agência Espacial Canadense Jeremy Hansen — de volta em segurança, devido a algumas mudanças feitas na estratégia de reentrada da missão.

Gerentes da missão dizem que estão confiantes de que fizeram seu dever de casa e compreendem as limitações do escudo térmico e como proteger a tripulação, disse Amit Kshatriya, administrador associado da Nasa, durante uma coletiva de imprensa na quinta-feira (9).

E “a tripulação vai colocar suas vidas por trás dessa confiança”, ele disse.

Mas ele reconheceu que os riscos são altos.

“A nave espacial Orion entrará na atmosfera da Terra a aproximadamente 25.000 milhas por hora. Esse escudo térmico… suportará toda a força dessa reentrada”, ele disse. “Todos os sistemas que demonstramos nos últimos nove dias — suporte à vida, navegação, propulsão, comunicações — tudo isso depende dos minutos finais do voo.”

O problema do escudo térmico da Artemis I

Os problemas observados na Artemis I provocaram mais de um ano de investigações, análises e testes em terra enquanto a Nasa tentava entender o comportamento inesperado do escudo térmico.

Crucialmente, no entanto, quando a Artemis I retornou, o escudo térmico já estava instalado na cápsula da Artemis II. Isso significou que era tarde demais para alterar a estrutura ou o design do escudo térmico para este voo tripulado.

Para resolver o problema, a Nasa optou por colocar a cápsula Artemis II e os astronautas em uma trajetória diferente da que a Artemis I seguiu para seu retorno.

Enquanto o voo de teste de 2022 usou uma reentrada do tipo “salto”, em que a cápsula mergulhava brevemente na atmosfera antes de elevar sua altitude novamente e fazer um segundo mergulho — esta viagem tentará mais um “arqueamento”, de acordo com o diretor de voo Rick Henfling.

O caminho alterado visa criar condições de aquecimento mais favoráveis, na esperança de que isso limite — mas não elimine — rachaduras no escudo térmico.

O processo de investigação deu aos especialistas da Nasa confiança de que, mesmo se o escudo térmico não funcionar perfeitamente, os astronautas retornarão em segurança.

Howard Hu, gerente do programa Orion da Nasa, repetiu esse sentimento em uma entrevista pré-lançamento no final de março. Ele também confirmou que a agência espacial começará a avaliar o desempenho do escudo térmico da Artemis II imediatamente após o retorno.

Quando a cápsula cair no oceano próximo à costa da Califórnia, enquanto os astronautas são transportados por via aérea para uma embarcação de recuperação, um mergulhador entrará no oceano para fotografar o escudo térmico por baixo — fornecendo aos gerentes da missão algumas das primeiras evidências de como ele se comportou.

“Este é um escudo térmico desviante”, disse à CNN em janeiro o Dr. Danny Olivas, ex-astronauta da agência americana que serviu em uma equipe independente de revisão nomeada pela agência espacial para investigar o incidente. “Não há dúvida sobre isso: este não é o escudo térmico que a Nasa gostaria de dar aos seus astronautas.”

Ainda assim, Olivas disse acreditar que a Nasa “tem controle sobre o problema” após conduzir uma investigação aprofundada.

Um oponente vocal

A tomada de decisão da Nasa provocou críticas.

O Dr. Charlie Camarda — especialista em escudos térmicos, cientista pesquisador e ex-astronauta da Nasa que também foi membro da primeira tripulação do Ônibus Espacial a lançar após o desastre do Columbia em 2003 — está entre um grupo de ex-funcionários da agência americana que não acreditam que a agência espacial deveria ter colocado humanos a bordo da excursão lunar Artemis II.

Ele foi convidado para uma reunião na sede da Nasa em janeiro para discutir o problema e revisar dados das investigações da agência.

Camarda disse que saiu não convencido de que a agência entendeu como as rachaduras no escudo térmico poderiam crescer ou causar uma falha durante o voo.

“O fato de que decidimos voar com tripulação em um veículo com um escudo térmico sabidamente defeituoso é irresponsável, e estou certo de que nenhum pesquisador do Apollo teria permitido tal decisão”, Camarda disse à CNN. “A Nasa se recusou a tentar desenvolver uma solução analítica que poderia ajudar a validar todos os mecanismos de falha do escudo térmico ablativo.”

Durante uma conversa no final de março, Camarda disse que ele e vários outros ex-funcionários da Nasa com ideias semelhantes enviaram cartas expressando suas preocupações aos responsáveis pela segurança.

Os cosignatários incluíram Dan Rasky, um especialista em sistemas avançados de entrada e materiais de proteção térmica que trabalhou na Nasa por mais de 30 anos, e Edgar Zapata, um engenheiro aposentado do Centro Espacial Kennedy que ainda serve no Conselho Externo de Conceitos Avançados Inovadores da Nasa (NIAC).

Um responsável pela segurança respondeu, dizendo que o comitê — chamado Painel Consultivo de Segurança Aeroespacial (ASAP) — “manterá suas preocupações em mente.”

A Nasa tem enfatizado repetidamente que a segurança é sua principal prioridade.

Em uma declaração à CNN em janeiro, a Nasa disse que a agência “considerou todos os aspectos” ao tomar suas decisões sobre o escudo térmico do Artemis II, observando que também há “incerteza que vem com o desenvolvimento e qualificação dos processos de mudança no processo de fabricação.”

Altos funcionários do Artemis II, bem como os astronautas, disseram estar confiantes de que a Nasa entende o problema e que a cápsula retornará em segurança.

“Os investigadores descobriram a causa raiz, que foi a chave” para entender e resolver o problema do escudo térmico, Wiseman disse a repórteres em julho passado. “Se seguirmos o novo caminho de reentrada que a Nasa planejou, então este escudo térmico será seguro para voar.”

Olivas, o ex-astronauta que esteve envolvido na investigação, também observou que “não há voo que decole onde você não tenha uma dúvida persistente.”

“Mas a Nasa realmente entende o que tem”, disse Olivas

“Eles conhecem a importância do escudo térmico para a segurança da tripulação, e eu realmente acredito que eles fizeram o trabalho.”

Durante uma coletiva de imprensa na quarta-feira, Debbie Korth, vice-gerente do programa Orion da Nasa , reiterou que os testes que a agência realizou após a Artemis I lhe deram confiança no plano para trazer os astronautas da Artemis II de volta para casa.

“Nós entendemos como o restante do veículo se comporta e realizamos um extenso programa de testes em terra para entender como esse escudo térmico se comporta”, disse Korth.

Ela disse que a Nasa planeja voar com a trajetória de reentrada modificada apenas para esta missão. Em voos futuros, incluindo a Artemis III, a cápsula Orion incluirá materiais atualizados no escudo térmico, projetados para serem mais permeáveis, esperançosamente evitando o problema de rachaduras.