Nos próximos anos, a NASA e outras agências espaciais enviarão humanos de volta à Lua pela primeira vez desde a Era Apollo – desta vez para ficar! Para maximizar a comunicação em linha de visão com a Terra, a visibilidade solar e o acesso à água gelada, a NASA, a ESA e a China selecionaram o Pólo Sul Lunar (LSP) como local para suas futuras bases lunares. Isto exigirá a criação de infra-estruturas permanentes na Lua e exigirá que os astronautas tenham o equipamento e formação adequados para lidar com as condições em torno do pólo sul lunar.
Isto inclui as condições de iluminação, que representam um grande desafio para as operações científicas e atividades extraveiculares (EVA). Em torno do LSP, o dia e a noite duram duas semanas seguidas, e o Sol nunca nasce mais do que alguns graus acima do horizonte. Isso cria condições de iluminação adversas muito diferentes daquelas que os astronautas da Apollo ou de qualquer missão anterior experimentaram. Para resolver isso, o Conselho de Engenharia e Segurança da NASA (NESC) tem desenvolvimento recomendado uma ampla variedade de técnicas físicas e virtuais que podem simular as experiências visuais dos astronautas Artemis.
No passado, a concepção de sistemas de iluminação e de apoio visual funcional foi normalmente relegada ao nível mais baixo do planeamento do programa. Isto funcionou bem para as missões Apollo e EVAs em órbita terrestre baixa (LEO), uma vez que o design do capacete por si só resolveu todos os desafios de visão. As coisas serão diferentes para o Programa Artemis, uma vez que os astronautas não serão capazes de evitar a forte luz solar nos olhos durante grande parte do tempo que passam fazendo AEVs. Há também o desafio do extenso sombreamento em torno do LSP devido à sua natureza irregular e com crateras, sem mencionar as longas noites lunares.
Além disso, os veículos e habitats dos astronautas exigirão iluminação artificial durante as missões, o que significa que os astronautas terão que fazer a transição da iluminação ambiente para a luz solar intensa e/ou escuridão intensa e vice-versa. Dado que o olho humano tem dificuldade em adaptar-se a estas transições, isso impedirá a “visão funcional” do astronauta, necessária para conduzir veículos, realizar AEVs com segurança, operar ferramentas e gerir máquinas complexas. Isto é especialmente verdadeiro quando se trata de rovers e do elevador de pouso usado pela Starship HLS – ambos serão usados para o Ártemis III e 4 missões.
Como Meagan Chappellanalista de gestão de conhecimento do Centro de Pesquisa Langley da NASA, indicaisso exigirá o desenvolvimento de novos sistemas funcionais de suporte à visão. Isso significa capacetes, janelas e sistemas de iluminação que podem trabalhar juntos para permitir que as tripulações “vejam na escuridão enquanto seus olhos estão adaptados à luz, na luz brilhante enquanto ainda estão adaptados ao escuro, e protegem seus olhos de lesões”. De acordo com a avaliação do NESC, estes desafios não foram abordados e devem ser compreendidos antes que as soluções possam ser implementadas.
Em particular, indicaram como a visão funcional e as tarefas específicas dos astronautas Artemis não foram incorporadas nos requisitos de design do sistema. Por exemplo, os novos fatos espaciais concebidos para o Programa Artemis – a Unidade de Mobilidade Extraveicular Axiom (AxEMU) – proporcionam maior flexibilidade para que os astronautas possam caminhar mais facilmente na superfície lunar. No entanto, atualmente não existem recursos ou sistemas que permitam aos astronautas ver bem o suficiente durante a transição entre a luz solar brilhante e a sombra escura e vice-versa, sem perder o equilíbrio.
A avaliação do NESC identificou várias outras lacunas, levando-os a recomendar que métodos que permitam a visão funcional se tornem um requisito específico e novo para os projetistas de sistemas. Eles também recomendaram que o processo de design de iluminação, janelas e viseiras fosse integrado. Por último, recomendaram o desenvolvimento de diversas técnicas de simulação física e virtual para atender a requisitos específicos. Isso significa programas de realidade virtual que simulam como é caminhar pelo LSP durante o dia e a noite lunar, seguidos de missões de “ensaio geral” em ambientes analógicos (ou ambos combinados!).
Como Chappell resumidoas simulações provavelmente se concentrarão em diferentes aspectos dos elementos da missão para avaliar a eficácia dos seus projetos:
“Alguns abordariam os efeitos ofuscantes da luz solar no LSP (não facilmente alcançados através de abordagens virtuais) para avaliar o desempenho dos escudos dos capacetes e da iluminação artificial no contexto do ambiente e dos tempos de adaptação. Outras simulações acrescentariam características do terreno para identificar as ameaças em tarefas simples (por exemplo, caminhada, coleta de amostras) e complexas (por exemplo, manutenção e operação de equipamentos). Como diferentes instalações têm pontos fortes diferentes, elas também têm pontos fracos diferentes. Esses pontos fortes e limitações devem ser caracterizados para permitir a verificação de soluções técnicas e treinamento da tripulação.”
Esta última série de recomendações lembra-nos que a NASA está empenhada em alcançar uma presença humana regular na Lua até ao final desta década. À medida que esse dia se aproxima, torna-se evidente a necessidade de preparação e planeamento mais aprofundados. Quando os astronautas fizerem viagens regulares à Lua (de acordo com a NASA, uma vez por ano após 2028), eles precisarão do melhor treinamento e equipamento que pudermos reunir.
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