Por que voltar para casa pode ser a parte mais perigosa da Artemis II

O escudo térmico da Artemis II, admite a Nasa, apresenta falhas. Esse item é a camada crítica na parte inferior de uma espaçonave que a protege — e aos astronautas dentro dela — das temperaturas extremas ao reentrar na atmosfera da Terra. Se o escudo falhar, a estrutura metálica subjacente pode derreter, romper e se desintegrar.

E não há plano de contingência, nem forma de os astronautas escaparem.

Autoridades da Nasa, no entanto, dizem estar confiantes de que, apesar das falhas conhecidas no escudo térmico, os quatro astronautas da Artemis II permanecerão vivos e em segurança ao chegar à Terra na noite de sexta-feira, a uma velocidade de quase 38 mil km/h, concluindo uma viagem de 10 dias até a Lua e de volta.

Uma extensa análise e testes do material do escudo térmico — segundo a agência — “nos deixaram confortáveis de que podemos realizar essa missão com ampla margem de segurança”, afirmou Jared Isaacman, administrador da Nasa, em entrevista em janeiro.

No entanto, Charlie Camarda, ex-astronauta da Nasa e especialista em escudos térmicos, afirma que a agência jamais deveria ter lançado a Artemis II. Segundo ele, a Nasa não compreende suficientemente as chances de falha do escudo, e a missão, até agora bem-sucedida, pode terminar com a morte dos astronautas.

— Vou rezar para que nada aconteça — disse ele em entrevista poucos dias antes do lançamento da Artemis II.

A estimativa é de 95% de chance de retorno seguro dos astronautas. Mas isso ainda representa uma probabilidade de 1 em 20 de desastre. Compare isso com a chance de cerca de 1 em 9 milhões de morrer em um acidente de avião comercial, segundo a Associação Internacional de Transporte Aéreo.

O ponto central da divergência está em quanta certeza é necessária quando uma resposta definitiva e perfeita é impossível. Durante a Artemis I, missão sem tripulação que orbitou a Lua em 2022, a cápsula Orion sobreviveu à reentrada. Se houvesse astronautas a bordo, eles não teriam percebido nada de anormal. Mas, quando a cápsula foi retirada do oceano, o escudo térmico — do mesmo modelo usado na Artemis II — estava inesperadamente marcado por danos, com pedaços consideráveis faltando.

Seguiram-se alguns anos de investigações. Autoridades da Nasa afirmaram que suas análises consideraram cenários extremos. Esses resultados, junto com mudanças na trajetória de reentrada da Artemis II, proporcionariam uma margem significativa de segurança.

A tripulação da Artemis II está ciente dos riscos do voo e das medidas adotadas pela Nasa para mitigá-los.

— Estivemos presentes em cada etapa da construção da espaçonave — disse Reid Wiseman, comandante da missão, em setembro.

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Camarda rebate dizendo que a NASA ainda não compreende a física básica do que ocorreu na Artemis I e, portanto, não pode afirmar com precisão qual seria o pior cenário possível.

Autoridades da NASA minimizaram as preocupações com o escudo térmico. Durante uma coletiva em janeiro de 2024, Amit Kshatriya, hoje administrador associado da NASA, afirmou que o escudo da Artemis I apresentou “fenômenos inesperados que precisamos entender perfeitamente”, mas destacou que ele teve “um desempenho muito bom do ponto de vista da proteção térmica”.

Especificações técnicas do escudo

O escudo térmico é feito de um material chamado Avcoat, semelhante ao utilizado no programa Apollo há mais de 50 anos. Por projeto, ao absorver o calor da reentrada, o material carboniza e se desgasta gradualmente, impedindo que o calor atinja o restante da cápsula.

Na investigação da Artemis I, engenheiros concluíram que, em algumas partes do escudo, gases se acumularam internamente, gerando pressão que provocou rachaduras. Isso fez com que pedaços do Avcoat se soltassem de forma repentina, em vez de queimarem de maneira gradual e controlada.

Para futuras missões, a fórmula do Avcoat foi modificada para torná-lo mais poroso, permitindo a saída dos gases. Isso criou um dilema sobre o que fazer com a Artemis II.

Para essa missão, o escudo térmico — ainda com a fórmula original — já estava pronto e acoplado à cápsula Orion. Substituí-lo, ou trocar toda a cápsula, atrasaria ainda mais o lançamento. Em vez disso, engenheiros da Nasa concluíram que uma trajetória de reentrada mais íngreme e curta reduziria o tempo de exposição a altas temperaturas, ajudando a manter os astronautas seguros.

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Dan Rasky, engenheiro de escudos térmicos que se aposentou da Nasa em dezembro, compartilha das críticas de Camarda.

— Vou dar uma analogia: se você está dirigindo na estrada e pedaços de um dos pneus começam a se soltar, você continua dirigindo e espera que dê tudo certo? Ou para e troca o pneu por medo de um estouro? — disse.

A decisão de seguir com a Artemis II sem alterar o escudo térmico “não foi prudente”, afirmou.

— Na verdade, foi imprudente.

Se o escudo térmico da Artemis II tiver desempenho semelhante ao da Artemis I, os astronautas deverão pousar no Oceano Pacífico sem problemas.

Mas a situação traz lembranças desconfortáveis de dois dos piores dias da Nasa: 28 de janeiro de 1986, quando o ônibus espacial Challenger se desintegrou 73 segundos após o lançamento, e 1º de fevereiro de 2003, quando o Columbia se desintegrou ao retornar da órbita.

Em ambos os casos, sinais de alerta já haviam surgido em voos anteriores. No entanto, gestores interpretaram erroneamente esses sinais como aceitáveis, em vez de agir com urgência para corrigir problemas que mais tarde levariam à morte dos astronautas.

Agora, a principal questão para a Artemis II e seu escudo térmico com falhas é: rachaduras podem se formar e se espalhar a um ritmo catastrófico? Calcular essa possibilidade com precisão é extremamente difícil.

Simular o fluxo hipersônico de moléculas de ar ao redor da base de uma cápsula espacial exige enorme poder computacional. Para escudos térmicos, outros fenômenos complexos também entram em jogo: o calor gerado pela compressão do ar e o comportamento imprevisível das rachaduras no Avcoat.

— O que eu faria seria pausar — disse Camarda. — Reuniria uma equipe para desenvolver uma capacidade real de análise, incorporando toda a física envolvida.

Segundo Danny Olivas, também ex-astronauta da Nasa e especialista em materiais, isso não foi feito.

— Charlie está 100% correto — disse. — Não temos um modelo baseado em física para isso. É algo impraticável e quase impossível, devido à forma como esse material se comporta.

Ainda assim, Olivas, que inicialmente tinha dúvidas sobre o lançamento da Artemis II, disse ter sido convencido pelas análises realizadas pela Nasa.

Diferentemente de Camarda, Olivas foi convidado pela agência para conduzir uma revisão técnica independente e recomendou a criação de um painel maior de especialistas externos — o que a Nasa fez. Segundo ele, as simulações da agência consideraram cenários conservadores, incluindo a possibilidade de rachaduras e desprendimento de camadas inteiras do material.

Mesmo nesses cenários, análises repetidas indicaram que parte suficiente do escudo térmico sobreviveria, assim como a cápsula. Uma análise adicional avaliou o que aconteceria caso um bloco inteiro de Avcoat se soltasse. A conclusão foi de que a estrutura abaixo do escudo, feita de fibra de carbono e titânio, manteria a cabine intacta.

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Olivas afirmou que os engenheiros da NASA foram colaborativos.

— Posso dizer que, em todas as conversas, o desastre do Columbia estava na mente de todos — disse. — Eles foram gratos por eu pressioná-los, por duvidar e por exigir que comprovassem a segurança.

Ele afirmou também que se colocou à disposição para ouvir eventuais dissidentes, mas não recebeu manifestações. Segundo Olivas, isso contrasta com o ambiente após o desastre do Columbia.

Em janeiro, Isaacman convidou Olivas e Camarda para uma série de apresentações técnicas, nas quais engenheiros da NASA explicaram a decisão de utilizar o escudo térmico com falhas. Camarda não se convenceu.

— A NASA definitivamente não tem dados suficientes para provar que é seguro — afirmou. — Percebi que estavam usando o mesmo raciocínio falho e ferramentas rudimentares, como nos casos do Columbia e do Challenger.

Para Olivas, porém, o encontro dissipou suas preocupações restantes. Ele chegou a enviar uma mensagem a Wiseman afirmando confiar que a NASA fez um bom trabalho na mitigação dos riscos.

— Eu não diria isso a eles, por respeito à tripulação e às famílias, se não acreditasse nisso — disse. — Jamais aprovaria algo apenas para atender à NASA.

The New York Times — Nova York