À medida que a agência espacial Norte-americana, NASA, continua a maturar uma missão e a arquitectura de suporte do caminho para a sua muito anunciada descida tripulada em Marte, o lançador SLS perfila-se agora para ter um papel principal como transportador espacial primário através de um número cada vez mais elevado de voos projectados para apoiar uma missão a Fobos em 2033 e para a superfície de Marte em 2039.
Evoluindo em direcção a Marte
Durante mais de uma década, a NASA tem trabalhado insistentemente no desenvolvimento de um veículo sucessor do vaivém espacial.
Inicialmente, a NASA tinha prevista uma transição do Programa do Vaivém Espacial para o Programa Constellation que teria como pilares, pelo menos de forma inicial, dois veículos lançadores para missões tripuladas (Ares-I) e para missões logísticas (Ares-V). Porém, uma variante, o Ares-IV, esteve em consideração em 2007 e que deveria combinar as duas variantes numa única configuração.
Porém, falhas de financiamento, relatórios críticos e uma alteração política na governação dos Estados Unidos, levou ao cancelamento do Programa Constellation em princípios de 2010 – lançadores e cápsula Orion, incluídos.
Uma reunião das estruturas dirigentes da NASA em 2010 modificou o cancelamento do Programa Constellation, mantendo viva e em desenvolvimento a cápsula Orion – apesar de a sua designação ser alterada de Orion Crew Exploration Vehicle para Multi-Purpose Crew Vehicle, com a omissão inicial da designação ‘Orion’ num esforço para a afastar do Programa Constellation. O nome, seria mais tarde adicionado de novo, tornando a cápsula em Orion Multi-Purpose Crew Vehicle. Em Setembro de 2011, a NASA anunciava a arquitectura do novo lançador que iria definir o seu Space Launch System (SLS), o sistema de lançamento espacial.
Apesar de possuir um esquema de pintura a fazer lembrar o foguetão Saturn-V para distanciar o novo foguetão dos foguetões Ares-I e Ares-V do Programa Constellation, o SLS é uma junção inicial de duas ideias – um lançador pesado, Heavy Lift Vehicle (HLV) capaz de lançar somente missões tripuladas, missões tripuladas e carga, e missões de carga. Desde 2011, a NASA continuou a refinar a cápsula Orion, o SLS e a aproximação geral da agência à que será sem dúvida a mais famosa missão espacial do Século XXI: a descida do primeiro ser humano num outro planeta.
Esta aproximação refinada, apesar de criticada por alguns, viu a NASA proceder através de intensivos e exaustivos estudos de várias variáveis envolvendo um programa faseado para ganhar conhecimentos específicos que são necessários para viagens tripuladas para o planeta vermelho.
Porém, e ao longo de tudo isto, o número de voos do SLS necessários para levar a cabo tamanha façanha não foi discutido a sério e dada taxa de introdução lenta do SLS de três anos entre os seus dois primeiros vôos, tem havido crescente preocupação quanto à viabilidade e números de voo do SLS.
Agora, e segundo o relatório “Evolvable Mars Campaign: Status Update to SLS Evolvability TIM” da NASA publicado a 29 de Julho de 2015, existem não só datas para as missões a Fobos e Marte, mas o número de voos e campanhas de lançamento do SLS foram também estabelecidas de forma a apoiar cada missão.
Missões do SLS a Fobos em 2033 e Marte em 2039 e 2043
Segundo o Status Update to SLS Evolvability TIM (Technical Interchange Meeting), a NASA espera colocar humanos no sistema marciano em meados dos anos 2030, estando actualmente referenciadas datas de 2033 para uma missão a Fobos, de 2039 para uma missão tripulada à superfície de Marte e uma segunda missão tripulada à superfície de Marte em 2043.
Segundo o Status Update to SLS Evolvability TIM, um voo anual do SLS é sustentável para a estrutura do programa, sendo esta uma referência específica ao ritmo inicial de lançamento do SLS. Os actuais documentos têm notado nos últimos anos que a primeira missão do SLS seria a missão EM-1 prevista para o período de 2017 / 2018, com a missão EM-2, o primeiro voo tripulado, a não ter lugar até pelo menos 2021. A missão EM-3 foi por vezes referida como uma missão ocorrendo, de forma potencial, não até 2023.
Este lento início de uma tão antecipada cápsula espacial e do seu lançador era preocupante não só do ponto de vista do início das suas missões, mas também tendo em conta os potenciais e desconhecidos pretendentes num mercado de lançamento para o SLS. Porém, estas preocupações poderiam ser danosas para a NASA à medida que as operações no espaço cis-lunar começam a tomar forma e se começam a solidificar os planos a longo termo no que diz respeito às missões a Marte. As actuais projecções apontam para um total de 41 voos do SLS entre 2018 e 2046 para apoiar e levar a cabo as missões a Fobos e Marte.
A sequência de lançamentos para Marte
Assim, o relatório Evolvable Mars Campaign, apresenta uma sequência de voos não só para o SLS mas também para outros lançadores EELVs (Evolved Expendable Launch Vehicles) e missões que irão ser incrementadas em direcção a uma eventual chegada de uma missão tripulada a Fobos em 2033, e à superfície de Marte em 2039 e 2043.
O início dessa campanha, a missão EFT-1 Orion, teve lugar a 5 de Dezembro de 2014 e deverá ser seguida em 2016 pelas missões robóticas InSight (que irá descer na superfície de Marte) e OSIRIS-REx, uma missão de recolha de uma amostra da superfície de um asteróide. As duas missões serão lançadas por foguetões Atlas-V a partir da Base Aérea de Vandenberg, Califórnia, e do Cabo Canaveral AFS, Florida, em Março e Setembro de 2016, respectivamente.
Estas missões robóticas deverão então ser seguidas em 2018 pelo voo inaugural do SLS – na sua configuração Block-I de 70 toneladas – na missão EM-1 não tripulada num voo circum-lunar para teste de navegação.
A NASA deverá depois deslocar as suas operações para lá do SLS e do Atlas-V, para levar a cabo duas missões com o foguetão Delta-IV Heavy em 2020: o lançamento de um rover para a superfície de Marte e a missão ARRM (Asteroid Redirect Robotic Mission). A missão do rover Mars 2020 poderá ser lançada numa janela entre Julho e Setembro de 2020, chegando a Marte em 2021. A missão ARRM, prevista para ser lançada – mas esperando ainda financiamento – em Dezembro de 2020, irá abrir caminho para uma missão tripulada lançada pelo SLS em meados dos anos 2020 em direcção ao asteróide que será trazido para a órbita lunar.
Pouco depois, em 2021, o SLS e a Orion irão embarcar na primeira missão tripulada em conjunto, a missão cis-lunar EM-2 na qual será utilizada a versão Blok-IB de 105 toneladas do SLS. Neste ponto, o SLS Block-IB iria realizar um lançamento anual de uma série de missões cis-lunares até 2027. Em 2022, este voo anual seria a missão EM-3 (uma missão tripulada da Orion com o elemento de carga habitacional para o espaço cis-lunar).
Adicionalmente, em 2022 poder-se-ia ver a NASA a utilizar outro Delta-IV Heavy para lançar a missão Mars Moon Explorers.
De seguida, em 2023 e 2024 ver-se-iam as missões EM-4 e EM-5 no espaço cis-lunar antes da missão EM-6 em 2025 que deverá realizar a Asteroid Redirect Crewed Mission. As missões EM-7 e EM-8, a última das missões EM identificada até ao momento, seguir-se-iam em 2026 e 2027.
Nesta altura o SLS Block II teria o seu voo inaugural em 2028, aumentando o número de voos do SLS para três lançamentos por ano. A primeira missão da variante SLS Block II seria lançada na primeira metade de 2028, lançando o veículo Pathfinder Entry Descent Landing (EDL) para Marte num voo de ensaio das operações de descida em Marte.
Nesta altura, o número de voos do SLS por ano e por missão (Fobos ou Marte) iria variar dependendo da opção que a NASA tome em relação ao Mars Transfer Vehicle.
Independentemente desta escolha, o número de voos do SLS necessários para levar a cabo a missão a Fobos e as duas missões a Marte iria permanecer o mesmo (32 missões), havendo somente alterações específicas na sequência de voo e na carga destas missões. Tendo em conta a primeira opção, uma série de nove lançamentos do SLS (entre 2028 e 2033) seria necessária para a missão a Fobos – com um voo adicional do SLS com a cápsula Orion necessário para 2035 para retornar a tripulação de Fobos para a Terra após o seu regresso para o espaço cis-lunar. Assim, o número total de voos do SLS necessários para a missão a Fobos na primeira opção é de 10 missões.
Outros 11 lançamentos do SLS (entre 2034 e 2039) seriam necessários para a primeira missão a Marte, seguindo-se um lançamento do SLS com a Orion em 2042 para trazer de volta a primeira tripulação a descer em Marte a partir do espaço cis-lunar – para um total de 12 voos.
Além do mais, 9 voos do SLS (entre 2038 e 2043) seriam então necessários para a segunda missão tripulada a Marte, com um lançamento do SLS com a Orion em 2046 para trazer de volta a segunda tripulação a descer em Marte a partir do espaço cis-lunar – para um total de 10 voos.
Tendo em conta a segunda opção, somente 8 lançamentos do SLS seriam necessários para uma missão a Fobos em 2033, enquanto que um total de 14 missões do SLS seriam necessárias para a primeira missão tripulada a Marte. O mesmo número de voos do SLS, isto é 10, seriam necessários para a segunda missão a Marte.
Adaptado de “SLS manifest options aim for Phobos prior to 2039 Mars landing“. Traduzido por Rui C. Barbosa e publicado com autorização.