Retorno dos humanos à Lua: Artemis, figura de proa de uma competição global

Em um exercício de uchronia, a série produzida pela Apple For All Mankind (2019) imagine um mundo onde a União Soviética foi, durante a Guerra Fria, a primeira potência do mundo a enviar um homem à lua. Segue-se a instalação de duas bases lunares pelas duas superpotências rivais, em uma competição frenética. Esta produção chega em um momento em que vários poderes embarcaram em uma nova corrida para conquistar a Lua.

Em 2019, cinquenta anos após a missão Apollo 11, que viu os primeiros homens pousarem na Lua, os Estados Unidos de fato anunciaram sua intenção de voltar para lá em 2024. Na era de Novo Espaço, esta nova ambição espacial reflete não só uma competição geoestratégica mais intensa, marcada em particular pela ascensão da China, mas também o advento de uma dimensão mais económica da conquista do espaço.

O programa Artemis liderado pelos americanos

Emblema desse renascimento, o programa Artemis é um consórcio internacional em torno dos Estados Unidos. Além 21 estados atualmente signatários dos Acordos de Artemis, incluindo a França faz parte, a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA) assinaram em junho de 2022 um acordo de cooperação em torno da Artemis. Cada participante contribui para esta missão trazendo um elemento para o "quebra-cabeça" desenvolvido pela NASA.

Os estados também fazem amplo uso do setor privado para realizar seus projetos. Os planos iniciais para o desenvolvimento de um módulo lunar humano (Human Landing System, HLS) envolveu três empresas privadas: Blue Origin, Dynetics e SpaceX. Mas após um corte no orçamento em 2021, a NASA decidiu conceder um contrato apenas à SpaceX para transformar seu veículo Starship em um lander, e novas discussões orçamentárias estão em andamento para possivelmente escolher um segundo contratado.

No Japão, o grupo Toyota firmou parceria com a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) para oferecer um protótipo veículo lunar, tripulado e pressurizado, com o objetivo de participar em futuras missões do programa internacional.

O programa deve ocorrer em três fases. Primeiro, o lançamento do voo não tripulado Artemis I em janeiro de 2022. Em seguida, a NASA está considerando um voo tripulado, Artemis II, com o objetivo de posicionar a espaçonave em órbita ao redor da Lua em 2024. Finalmente, Artemis III deve pousar o módulo lunar HLS com dois astronautas a bordo em 2025.

Os programas sino-russos e indianos

Se Artemis está causando polêmica na comunidade espacial, a China também está propondo, por sua vez, um programa muito ambicioso. Pouso da sonda chinesa Chang'e-4 no lado oculto da Lua em janeiro de 2019, uma estreia mundial, demonstra o progresso espetacular da República Popular nesta área. Durante o verão de 2020, a Administração Espacial Nacional Chinesa (CNSA) lembrou a intenção do país de estabelecer a partir de 2036 um estação internacional de ciência na lua (ILRS). Antes mesmo da implantação deste último, a China pretende realizar missões humanas na Lua no início da próxima década. Deseja também atrair parceiros internacionais para esta estação, cuja instalação está prevista no Pólo Sul.

Este programa foi acompanhado pela Rússia em 2021; no seguimento da guerra na Ucrânia, as relações entre a agência russa Roscosmos e a NASA e a ESA são postas em causa, nomeadamente em torno da Estação Espacial Internacional (ISS) e da exploração de Marte. Não se pode dizer, porém, que todas as relações sejam interrompidas.

Finalmente, a Índia aparece como outro candidato sério para cumprir uma missão lunar. Se o programa espacial indiano não planeja, por enquanto, a construção de uma base lunar, ele prepara seus astronautas para um missão para a lua. No entanto, falhas importantes, como a missão Chandrayaan-2 onde a sonda foi destruída no momento de seu pouso, retarda seu desenvolvimento. Como uma extensão de seu programa Gaganyaan, a organização indiana para pesquisas espaciais (Isro) planejou desenvolver foguetes poderosos o suficiente para permitir viagens à lua. No entanto, isso não ocorrerá até a próxima década.

Estabelecer-se na Lua, para quê?

Que fatores explicam esse entusiasmo renovado pela conquista lunar?

Em primeiro lugar, o satélite natural da Terra aparece como uma passagem necessária na perspectiva de uma futura missão tripulada para Marte. Em outras palavras, representa uma plataforma de lançamento que permite consumir menos combustível de um ponto de partida lunar ou em órbita. Assim, facilitaria as missões tripuladas a outros pontos do sistema solar. Além do que, além do mais, alguns acreditam que a Lua poderia servir como um campo de treinamento para os astronautas estabelecerem uma presença humana permanente a longo prazo, como na Antártica com invernos de nove meses. Da mesma forma, as missões lunares levariam ao teste de vários equipamentos, como veículos tripulados ou ligados a uma base permanente. No entanto, as diferenças que existem entre os ambientes planetários limitam a validade desta hipótese. Marte, ao contrário da Lua, tem uma atmosfera que muda Termos de acesso. Por enquanto, esses projetos permanecem na ordem da ficção científica.

Minerais na Lua, estudados graças às missões Apollo e imagens de satélite. NASA/GSFC/USGS

Outro argumento invocado: a presença de recursos na Lua justificaria o estabelecimento sustentável de uma presença humana. Embora ninguém esteja realmente ciente da possibilidade e lucratividade de atividades de mineração hipotéticas em solo lunar, alguns grupos de interesse gostam Sociedade Planetária argumentar a presença significativa de recursos que promovem tal empreendimento. Os recursos em questão são principalmente água e hélio-3.

Por um lado, nos últimos anos, as descobertas indicaram grandes depósitos de água sólida nas grandes crateras localizadas permanentemente nos pólos da Lua, na sombra do sol. Assim, em uma infinidade de microcrateras, 60% dos depósitos estariam localizados no Pólo Sul como recente estudos revelou. Embora ninguém se atreva a dar estimativas precisas, alguns avançar um volume de água entre 100 milhões e um bilhão de toneladas para cada um dos polos.

Assim, a escolha da NASA para instalar a futura base lunar nesta região da Lua credencia a hipótese de uma extração deste recurso essencial para sustentar a presença humana. Por enquanto, porém, além de confirmar a presença de gelo d'água, determinar sua morfologia, concentração, distribuição e abundância permanece essencial, porque o custo energético de sua extração depende de sua natureza. Esses dados determinam a realização de uma presença humana sustentável e a execução de um plano de exploração do recurso.

Por outro lado, o solo de seleno contém reservas significativas de hélio-3 (3He), cujo volume representa cerca de 2,5 milhões de toneladas de acordo com Pesquisadores russos. Este isótopo não radioativo, raro na Terra, poderia ser usado como combustível para reatores nucleares. fusão nuclear. Mas esses reatores ainda não existem e poucas pessoas ousam prever quando eles virão. Muito hipotético até o momento, o uso a muito longo prazo do hélio-3 exigiria o desenho de um método de extração lucrativo com uma infraestrutura adequada e a capacidade de transporte para a Terra.

Além disso, a mineração levanta questões jurídicas importantes, pois os Estados Unidos não assinaram, como a China e a Rússia, o tratado na lua (1979). Em 6 de abril de 2020, o presidente Donald Trump lançou um Ordem Executiva em que os Estados Unidos não vêem o espaço sideral como um "bem comum global". Os Estados Unidos desejam usar os recursos presentes, incluindo os da Lua.

Finalmente, a NASA revelou em seu programa Artemis arquitetura LunaNetName, que visa desenvolver uma rede de transferência de dados semelhante à existente na Terra. Este dispositivo facilitaria a transferência de dados entre a Terra e a Lua, o que permitiria notavelmente alertar os astronautas em tempo real quando ocorressem erupções solares usando instrumentos meteorológicos espaciais. Completada por serviços de posicionamento, navegação e namoro, essa arquitetura protegeria as atividades humanas na lua.

Os limites de um projeto faraônico

O retorno à Lua envolve esforços orçamentários significativos, pois as consequências da pandemia de Covid-19 podem enfraquecer permanentemente as economias mundiais. Para o setor espacial, seus efeitos de médio prazo permanecem imprevisíveis. O orçamento 2021-2025 da NASA para o programa Artemis está garantido até 2024, com um montante de 28 bilhões de dólares, dos quais 16 bilhões dedicados exclusivamente ao módulo de pouso lunar. A cada ano, o orçamento será objeto de negociação entre a NASA, o governo federal e o Congresso. Neste momento, o orçamento de 2024 foi aprovado pelo Congresso dos EUA e confirma o apoio ao projeto Artemis.

Politicamente, este programa difere daquele da Apollo. Na década de 1960, os Estados Unidos buscaram afirmar seu status de superpotência, e o programa, desde seu início, teve apoio político bipartidário. O programa atual iniciado pela NASA, muito caro, depende do apoio do Congresso e de desenvolvimentos políticos americanos de longo prazo. Portanto, este programa requer para a sua realização uma ancoragem política duradoura, que a China tem conseguido estabelecer desde 2003 com o seu programa d 'exploração lunar.

Para além das incertezas financeiras, existem obstáculos técnicos e logísticos que dificultam a possível concretização dos vários projectos previstos, a começar pelos relacionados com a mineração. Apesar das ambições grandiosas, a falta de infraestrutura existente complica a definição de planos de ação concretos e viáveis.

No início de 2010, uma bolha especulativa se formou em relação à mineração de asteróides. Isso permitiu, em 2016, a empresa luxemburguesa Recursos planetários obter uma promessa de US $ 50 milhões de investidores privados após uma rodada de financiamento para este ambicioso projeto. No entanto, o dinheiro desta arrecadação de fundos nunca chegou, e o modelo de negócios desta start-up não resistiu. Em 2018, ConsenSys, empresa especializada em blockchain, adquire esta empresa e reduz gradualmente projetos sensacionais. Para a Lua, uma chamada semelhante para o ar agora existe com a empresa americana lua Expresso que arrecadou US $ 65,5 milhões para realizar voos comerciais. Sociedade japonesa espaço arrecadou $ 122,2 milhões para recursos lá.

Esses avanços entre os investidores privados representam uma bolha especulativa ou fazem parte de uma estratégia de muito longo prazo em que suas contribuições se tornariam essenciais para as agências espaciais?

Florian Vidal, Membro associado, Universidade da Cidade de Paris et Jose Halloy, professor de física, Universidade da Cidade de Paris

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