Mover grandes quantidades de regolito é um requisito para qualquer missão de longo prazo para a Lua ou Marte. Mas até agora, a humanidade só enviou sistemas capazes de mover pequenas quantidades de solo por vez – principalmente para coleta de amostras. Enviar uma escavadeira grande e dedicada para executar esse trabalho pode ser proibitivo em termos de custo devido ao seu peso, então por que não enviar um acessório de escavadeira para uma unidade de mobilidade já planejada para uso na superfície? Esse foi o processo de pensamento de uma equipe interdisciplinar de engenheiros da NASA e da Escola de Minas do Colorado. Eles criaram o Lunar Attachment Node for Construction and Excavation – ou LANCE.
LANCE é um anexo ao protótipo Chariot rover da NASA, que foi originalmente projetado para ser o sistema de mobilidade primário para astronautas retornando à Lua. No entanto, ele foi projetado em 2007, quando o plano original da Arquitetura Lunar da NASA era estabelecer uma base lunar permanente em 2019.
Isso ainda não aconteceu, e o sistema Chariot foi substituído recentemente por dois rovers separados para uso nas missões Artemis – um pressurizado para viagens exploratórias mais longas e um não pressurizado para passeios curtos ao redor do local da base Artemis. No entanto, o conceito do LANCE deve ser adaptável a qualquer método que a NASA finalmente use para transportar humanos na superfície lunar.
Embora o LANCE pareça uma simples lâmina de escavadeira, seu design é feito especificamente para uso na superfície lunar. Sua estrutura é de alumínio em vez de aço, um aceno às restrições de peso em missões espaciais. Sua extremidade frontal curva, chamada de moldboard em termos de escavação, é feita de uma combinação de compostos de fibra de carbono e epóxi, que eram ainda mais raramente usados em 2009, quando o sistema foi proposto inicialmente.
Os engenheiros até produziram um protótipo após extensa modelagem de Análise de Elementos Finitos das forças esperadas na lâmina durante vários tipos de ações, como construção de estradas, plataformas de pouso e bermas que poderiam bloquear a dispersão de detritos de afetar o equipamento ao redor durante pousos e subidas de foguetes. O protótipo foi testado em um local de teste natural em Moses Lake, Washington.
Moses Lake provou ser um campo de treinamento ideal para equipamentos de escavação lunar por causa de um silte altamente coeso depositado pela erupção do Monte St Helens em 1980. O silte provou ser semelhante ao regolito lunar, mas sem a necessidade de mover milhares de toneladas de regolito simulado para um laboratório da NASA em algum lugar. Então, a NASA tem usado o local como um banco de testes para escavações lunares em larga escala há anos.
O LANCE teve um desempenho admirável durante sua fase de testes. Ele nivelou uma área de 25m x 25m e então passou para alguma construção de berma. Como parte dos testes, rapidamente ficou claro que a eficiência do operador fez uma enorme diferença na rapidez com que essas operações foram realizadas, então quem quer que acabe usando o implemento na superfície lunar se beneficiaria de treinamento suficiente de antemão.
Mas se ele acabar operacional na superfície lunar, o LANCE terá que lidar com um ambiente muito diferente do que teve em Moses Lake. O regolito lunar é muito mais eletrostaticamente carregado do que o lodo vulcânico, e a gravidade mais baixa pode tornar as forças de movê-lo muito mais difíceis, apesar dos melhores esforços de modelagem da equipe de design do LANCE.
Não está claro se o LANCE realmente fará parte das missões Artemis, embora equipamentos de escavação em larga escala sejam necessários como parte da arquitetura da missão. O que resta saber é se o desenvolvimento e os testes do LANCE mostram que deve ser possível utilizar um acessório leve e flexível a um rover para ajudar a construir a infraestrutura necessária para dar suporte a uma base de longo prazo na superfície lunar.
Saber mais:
Mueller et al. – Acessório leve de escavadeira para construção e escavação na superfície lunar
UT – NASA quer construir plataformas de pouso na Lua
UT – Qual é a melhor maneira de construir plataformas de pouso na Lua?
UT – Quer construir estruturas na Lua? Basta explodir o regolito com micro-ondas
Imagem principal:
Veículo espacial com acessório LANCE passando por testes no local de testes de Moses Lake.
Crédito –Mueller et al.
