O Caminho para a Lua

Primeira missão tripulada à Lua desde 1972 marcou os noticiários. Entenda o contexto e o histórico do programa lunar da NASA.

Voltamos à Lua! Bem… estamos voltando. Ou Tentando.

A Artemis II foi lançada, foi à Lua com quatro astronautas, retornou… e não consegui dar atenção ao blog nesse tempo. Preparei um roteiro para o podcast O Contato sobre a missão e os planos da NASA para a Lua. O episódio foi ao ar na data da postagem deste texto está disponível abaixo. Apesar de ter ficado longo, não conseguimos cobrir todos os tópicos que eu tinha preparado. Esse texto complementa o papo que tive com Vinicius Martins e Gustavo Cornaccioni no episódio e aborda o que não conseguimos incluir.

Em algumas edições da Revista CET, escrevi sobre os desafios, atrasos, reveses tecnológicos e influências políticas do programa Artemis. Ao falarmos sobre o histórico e o escopo do programa, o leitor da revista vai identificar vários desses pontos. O arquivo do blog também contém vários textos a respeito. Para melhor contexto sobre a Corrida Espacial, confira a live que fiz quando isso aqui era tudo mato.

Parte do que você vai encontrar aqui e no podcast foi abordado de forma criativa na série de ficção For All Mankind, da AppleTV. A série, que está em sua última temporada, retrata uma realidade alternativa onde a União Soviética chegou à Lua antes dos EUA. Em resposta, o governo americano intensificou seu programa espacial – estendendo a competição espacial por décadas. A série aborda temas científicos e históricos enquanto a humanidade avança pelo Sistema Solar em um mundo muito diferente do nosso.

Faz mais de meio século que a última pessoa caminhou em solo lunar. Mas o hiato da presença humana na Lua está cada vez mais perto do fim. Em abril, testemunhamos um passo na direção de estabelecer essa presença de forma definitiva. A missão Artemis II levou quatro astronautas para além da órbita terrestre, testando os limites da engenharia moderna e nossa determinação de pisar em terreno extraterrestre outra vez.

Mas não se trata de uma conquista pontual: a missão está inserida em um contexto amplo e complexo. A ideia aqui é apresentar onde a Artemis II está nesse contexto – da potência do foguete SLS e a tecnologia da nave Orion, passando pela complexa logística de sobrevivência no Polo Sul lunar, à forma como a geopolítica atual transformou o espaço em um tabuleiro onde potências movem suas peças. Em meio à tudo isso, a NASA faz e refaz seus planos para a Lua já mencionando um astro mais distante: Marte.

A tripulação Como você deve ter visto na imprensa, a Artemis II foi um voo de teste. Mas não foi “apenas” isso. Enquanto a Artemis I, em 2022, foi um teste não tripulado, testando o foguete e a nave pela primeira vez no espaço, a Artemis II colocou a bordo o fator mais valioso da equação: o ser humano. E para isso, a NASA não escolheu astronautas excepcionais.

Antes de ser astronauta, o comandante Reid Wiseman fez carreira na aviação naval e na engenharia. Formado em Engenharia de Computação e Sistemas pelo Rensselaer Polytechnic Institute e mestre em Engenharia de Sistemas pela Johns Hopkins University, Wiseman serviu como aviador naval e piloto de testes antes de ser selecionado pela NASA em 2009, graduando-se como astronauta em 2011. Sua experiência espacial prévia inclui 165 dias a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) durante a Expedição 41. Ele também foi Chefe do Gabinete de Astronautas da NASA, o que lhe deu uma visão estratégica única sobre as operações espaciais.

Victor Glover, piloto da missão, possui um currículo multidisciplinar: bacharel em Engenharia Geral pela Cal Poly e mestre em Engenharia de Teste de Voo, Engenharia de Sistemas e Arte e Ciência Operacional Militar. Glover é um oficial condecorado da Marinha dos EUA e acumula mais de 3.000 horas de voo em 40 aeronaves diferentes. Em 2020, ele foi piloto da Crew-1, a primeira missão operacional da nave Dragon, da SpaceX, acumulando 168 dias no espaço. Ele trouxe para a Artemis II a expertise de quem domina as tecnologias mais modernas do voo espacial tripulado. Em abril, ele se tornou o primeiro negro a viajar além da órbita da Terra.

A especialista de missão Christina Koch é o braço técnico e científico da tripulação, formada em Engenharia Elétrica e Física pela North Carolina State University, onde também obteve seu mestrado. Antes de ser astronauta, atuou como engenheira no Goddard Space Flight Center da NASA e passou por estações de pesquisa na Antártida e no Ártico, demonstrando resiliência em ambientes extremos. No espaço, ela detém o recorde de voo individual mais longo de uma mulher (328 dias) e protagonizou as primeiras caminhadas espaciais exclusivamente femininas, consolidando-se como uma das astronautas mais experientes da atualidade. Com a Artemis II, ela se tornou a primeira mulher a deixar a órbita terrestre.

Jeremy Hansen, especialista de missão representando a Agência Espacial Canadense (CSA), combina o rigor científico com a disciplina de um piloto de caça. Formado em Ciência Espacial e com mestrado em Física pelo Royal Military College of Canada, Hansen serviu como piloto de CF-18 no Canadá antes de sua seleção como astronauta em 2009. Embora a Artemis II tenha sido seu primeiro voo espacial, sua trajetória como instrutor de astronautas e sua liderança em operações na NASA garantiram a ele o posto de primeiro não-americano a ir além da órbita terrestre.

A missão O lançamento aconteceu em 1º de abril ~~(Rá! Ié-ié!)~~ no Kennedy Space Center, na Flórida, após contratempos com o foguete que impediram o lançamento em março. A nave Orion batizada como Integrity passou um dia em uma órbita terrestre alta. Esse tempo serviu para garantir que todos os sistemas, especialmente os de suporte à vida, estivessem operando perfeitamente antes de partirem rumo à Lua.

Após essas verificações, o segundo estágio do foguete SLS foi acionado para a injeção trans-lunar – uma manobra que colocou os astronautas em uma trajetória de encontro com a Lua. Diferente das missões Apollo, que entravam na órbita da Lua, a Artemis II seguiu uma trajetória de retorno livre: não orbitou a Lua, mas passou atrás dela, usando a gravidade lunar para voltar Terra.

Ao passar pelo lado oculto da Lua, a Integrity ficou sem comunicação com a Terra por cerca de 40 minutos. Isso já era esperado, uma vez que a Lua impede a transmissão de sinais. A nave ficou a cerca de 10 mil km da superfície lunar e a tripulação pode ver regiões que não tinham sido vistas nem pelos astronautas da Apolo. Naquela época, a órbita era de cerca de 110 km, o que deixava um horizonte relativamente pequeno para os astronautas.

Pouco após a passagem pelo lado oculto, a Orion experimentou um “eclipse solar”, passando na sombra da Lua. Foi a primeira vez que um eclipse foi observado por humanos fora da Terra.

A missão de 11 dias se encerrou com uma amerissagem foi no Oceano Pacífico, próximo a San Diego, na Califórnia. A reentrada na atmosfera foi agressiva, a quase 40 mil km/h, levando o ar ao redor da cápsula a temperaturas que ultrapassaram 2.700 ºC. Foi a demonstração definitiva do escudo térmico da Orion – que teve graves problemas na Artemis I.

O programa Em meio a tudo isso, muitos perguntaram o motivo de voltar à Lua agora. No programa Apollo, os Estados Unidos quiseram demonstrar sua superioridade tecnológica sobre os soviéticos. Quando visitas à Lua viraram rotina para o público, a NASA perdeu financiamento do governo e as missões lunares não aconteceram mais. Agora, em outro contexto de competição geopolítica, o país almeja estabelecer presença definitiva na Lua.

Na mitologia, Ártemis é a irmã gêmea de Apolo e deusa da Lua. O simbolismo é perfeito: o novo programa vem para completar o que antigo começou, mas com uma visão do Século XXI. O programa foi oficializado em 2017, mas tem raízes no antigo programa Constellation, anunciado em 2004. Através dos Artemis Accords, parceiros internacionais contribuem com o programa. Além disso, a NASA conta com outros programas que contribuem para as missões lunares e com o setor privado para reduzir custos e acelerar a inovação.

Nesses anos todos, o cronograma foi alterado diversas vezes. Hoje, ele está da seguinte forma:

Artemis I, novembro de 2022: foi o teste do SLS e da Orion, mostrando o que funcionava como esperado e o que precisava ser revisto;
Artemis II, abril de 2026: a validação de voo tripulado que acabamos de ver;
Artemis III, 2027: será o teste de acoplagem da nave Orion com a(s) nave(s) que farão o(s) pouso(s) na Lua – uma versão da Starship, da SpaceX, e a Blue Moon, da Blue Origin (talvez ambas na mesma missão);
Artemis IV, 2028: a alunissagem tripulada, a primeira desde 1972, comandada por uma mulher, que será a próxima pessoa a pisar na Lua.

As missões seguintes levarão habitats e veículos, fazendo a construção de uma base na região do polo sul. Essa base deve estar operacional nos primeiros anos da próxima década.

Leia mais: Artemis: NASA confirma mais atrasos e divulga causas de problemas com escudo térmico, 06/12/2024

Ilustração de infraestrutura na superfície da Lua (NASA)

Aqui entra o divisor de águas – literalmente. Na Apollo, acreditávamos que a Lua era um deserto seco e estéril. Hoje, sabemos que o Polo Sul abriga crateras com regiões sombreadas permanentemente – algumas há bilhões de anos – onde as temperaturas são mais baixas que em Plutão. Lá, encontramos depósitos de gelo de água.

Todos compreendem a importância da água para o suporte à vida em uma base. Para um engenheiro de astronáutica, a água também é combustível. Ao quebrarmos as moléculas de água e recombinarmos seus átomos, obtemos oxigênio molecular (O₂), que respiramos e usamos como oxidante em foguetes, e o hidrogênio molecular (H₂), usado como combustível. Se aprendermos a minerar e usar esses recursos locais, teremos custos mais baixos na exploração do espaço profundo.

Outros recursos nos aguardando na Lua incluem terras raras (um dos motivos para a invasão da Ucrânia pela Rússia e das tensões entre EUA e China) e Hélio-3 (³He), que pode ser usado para produção de energia limpa de forma muito mais eficiente que nossas alternativas atuais. Isso sem mencionar as possibilidades de ciência e tecnologia em ambiente lunar: radioastronomia, desenvolvimento de materiais, pesquisas médicas e tudo mais.

Para isso, não podemos fazer missões curtas como na Corrida Espacial. A ideia é construir uma base no Polo Sul, com energia solar constante nos cumes e acesso ao gelo nas crateras, com astronautas passando meses na superfície lunar. Nos planos atuais, a base estaria construída até 2036, ao custo de US$ 30 bilhões, por baixo. Ainda é preciso aprovar esse orçamento no Congresso.

A base serve bem aos propósitos de longo prazo envolvendo Marte. Para ter maior segurança de sua construção, recentemente, a NASA optou por fazer uma grande mudança no programa Artemis: cancelou uma estação orbital que estava em desenvolvimento. A Gateway seria um porto espacial em órbita lunar, onde a nave Orion e as naves de alunissagem se acoplariam e as tripulações seriam transferidas. A estação ficaria em uma órbita muito elíptica, com luz solar (abastecimento elétrico) e linha de visada com a Terra (comunicação) constantes. Infelizmente, tudo isso adicionava custos e complexidade demais e a agência optou por escantear a Gateway.

Leia mais: NASA cancela Gateway para focar em base na superfície lunar, 27/03/2026

Constellation A história do programa Artemis não é uma linha reta; é uma narrativa de persistência da NASA, “rearranjo tecnológico” e uma luta constante contra as marés políticas de Washington.

O ano era 2004: Carlos Nascimento deixou a bancada do Jornal Hoje, da Rede Globo, abrindo espaço para que Evaristo Costa formasse uma dupla icônica com Sandra Annenberg. O que isso tem a ver com a Lua? Nada. A questão é que, naquele ano, o então presidente George W. Bush apresentou a Visão para a Exploração Espacial. Essa Visão trazia novos objetivos e caminhos para o programa espacial. O principal ponto era aposentar os Ônibus Espaciais e criar o Programa Constellation.

O acidente com o Columbia, no ano anterior, minou a confiança do público e de parte da NASA nos Ônibus. Eles ainda serviriam para missões de construção da ISS e de reparos do Telescópio Espacial Hubble, por exemplo, mas deveriam ser tirados de circulação em alguns anos. Quanto ao Constellation, a arquitetura proposta parecia lógica na época: seriam criados uma nova nave espacial, chamada Crew Exploration Vehicle (CEV, mais tarde batizada como Orion), e dois novos foguetes – o Ares I, para lançar a Orion, e o gigantesco Ares V, para lançar cargas. A Orion foi pensada para ser uma nave tripulada multiuso, capaz de suportar reentradas violentas de trajetórias lunares e operações na órbita terrestre.

No entanto, o orçamento do Constellation nunca acompanhou a ambição técnica e o programa começou acumular atrasos. Em 2009, o Ares I chegou a ser testado em um voo não tripulado, mas não foi muito além disso. No ano seguinte, o governo Obama cancelou o Constellation, alegando que ele era “financeiramente inviável”.

O Congresso não aceitou o cancelamento total: já havia sido investido muito dinheiro e muitos empregos estavam em jogo. Essa decisão contou com lobby de empresas do legacy space, que mantinham contratos com o governo desde a Corrida Espacial. Assim, a Orion foi mantida e o conceito do Ares V foi simplificado para dar origem ao que hoje conhecemos como SLS (Space Launch System).

A partir de 2011, com a aposentadoria do Ônibus Espacial, os EUA não tinham meios próprios para lançar seus astronautas e passaram a depender das dependiam das naves russas Soyuz para chegar à ISS. Em paralelo à Orion e ao SLS, a NASA tinha contratos com a Boeing e a SpaceX para desenvolver naves para transporte de tripulações da ISS. A Starliner, da Boeing, ainda está longe de ser plenamente operacional: fez apenas três voos, sendo só um tripulado, e todos tiveram problemas graves. A SpaceX consegui tornar sua Dragon operacional em 2019 e já foram feitas várias missões à ISS – inclusive por meio de contratos com empresas privadas – e sem destino à estação.

Enquanto o setor privado buscava inovar e produziu foguetes e naves reutilizáveis, a NASA planejou o SLS como um foguete de Frankenstein, construído com o DNA – e peças – dos Ônibus Espaciais. Literalmente. Para economizar tempo e dinheiro (embora o resultado financeiro seja discutível), a NASA decidiu reutilizar os motores RS-25 que já haviam voado no Ônibus Espacial, além de alongar os propulsores de combustível sólido. Essa herança técnica permitiu que o projeto avançasse, mas também trouxe o desafio de integrar tecnologias de 40 anos com sistemas modernos de computação e controle.

Em 2017, quando o Conselho Nacional do Espaço foi reativado, o programa foi Constellation foi reorganizado e rebatizado como Artemis. Uma meta audaciosa foi estabelecida: pousar na Lua em 2024. Esse prazo era otimista demais, mas o programa Artemis deu o senso de urgência e a identidade visual que faltavam.

Não podemos ignorar os elefantes na sala: os custos e os prazos. O SLS sofreu anos de atraso devido a problemas no estágio central, vazamentos de hidrogênio e a complexidade do seu gigantesco lançador móvel. Cada lançamento do SLS custa cerca de US$ 2,5 bilhões, nas estimativas mais baixas (sem contar a Orion) – um valor que gera debates frente à ascensão de foguetes reutilizáveis. (Não, ele não é reutilizável.) O desenvolvimento da Orion chega a US$ 30 bilhões desde os dias do Constellation e ainda há aprimoramentos a serem feitos.

~~Foguetes e naves~~ Para entender a escala dos planos , precisamos parar de pensar em “foguetes e naves” e começar a pensar em “infraestrutura interplanetária”. Não é apenas sobre as máquinas em si, mas sobre como são usadas de forma integrada.

Infraestrutura interplanetária O SLS é, atualmente, o único lançador operacional capaz de enviar a Orion, com tripulação e suprimentos, diretamente para a Lua em um único lançamento. Ele é uma fera de 98 metros de altura que gera cerca de 39,1 MN de empuxo na decolagem – 15% a mais do que o lendário Saturno V da Apollo. Os SRBs são responsáveis por cerca de 85% desse empuxo.

O foguete tem dois estágios. No primeiro, utiliza quatro motores RS-25, os mesmos que impulsionaram os Ônibus Espaciais. Também usa propulsores de combustível sólido (SRBs) semelhantes aos dos Ônibus Espaciais. Eles tem 5 segmentos, um a mais que os dos Ônibus, e são responsáveis por cerca de 85% do empuxo.

O segundo estágio é um “interino”: Interim Cryogenic Propulsion Stage. Ele é uma “versão temporária” para as primeiras missões e é baseado em uma versão do segundo estágio dos foguetes Delta, da United Launch Alliance. (A ULA é uma joint venture da Boeing com a Lockheed Martin, o suco do legacy space.) Usa motores RL-10, projeto inicialmente dos anos 60. Até fevereiro, a NASA planejava usar o Exploration Upper Stage a partir da Artemis IV. Esse segundo estágio estava em desenvolvimento desde 2016. Ele foi cancelado e a agência optou pelo estágio Centaur V, da ULA (que também usa motores RL-10).

Até o ano passado, os custos de desenvolvimento do SLS ultrapassavam US$ 31,5 bilhões em valores de 2025.

A nave Orion, desenvolvida pela Lockheed Martin, é 50% mais espaçosa que a Apollo. Além do Módulo de Comando (a cápsula), ela conta com o Módulo de Serviço Europeu (ESM), fornecido pela Agência Espacial Europeia (ESA) em contrato com a Airbus. É ele que fornece energia elétrica, propulsão e o ar que os astronautas respiram.

Seus custos de desenvolvimento ultrapassam US$ 31,4 bi em valores de 2025.

O momento mais crítico para a Orion é o retorno. Ao contrário de uma nave que volta da ISS a cerca de 28 mil km/h, a Orion volta da Lua a 11 km/s, cerca de 40 mil km/h. O escudo térmico de 5 metros de diâmetro precisa dissipar calor suficiente para derreter metal, garantindo que o interior permaneça a uma temperatura agradável de escritório.

A maior inovação da arquitetura da Artemis além da Gateway está no Sistema de Pouso Tripulado (HLS). Ao invés de construir sua própria nave (contratando empresas privadas), a NASA abriu uma competição para o setor privado. E aí temos duas opções escolhidas.

A Starship, da SpaceX foi a primeira selecionada. Apelida de de “Starship Lunar”, é uma versão modificada da gigantesca nave de aço inoxidável em desenvolvimento no Texas. Ela é tão grande que os astronautas precisarão de um elevador para descer até a superfície. Ela precisa ser reabastecida em órbita terrestre por múltiplas “naves-tanque” (outras versões da Starship) antes de seguir para a Lua.

Outra escolha da NASA foi a Blue Moon, da Blue Origin, selecionada para a segunda missão de alunissagem. O Blue Moon é mais tradicional em design, mas foca na sustentabilidade a longo prazo e na capacidade de ser reutilizado, utilizando hidrogênio líquido como propelente.

Lembrando: a missão Artemis III, marcada para 2027, deverá fazer uma acoplagem da Orion com o HLS na órbita da Terra. No ano seguinte, a Artemis IV fará a primeira alunissagem tripulada, mas o HLS deve fazer uma alunissagem de forma autônoma antes disso. Será que a SpaceX e a Blue Origin conseguirão cumprir esses prazos?

Além desses veículos, haverá também equipamento em solo lunar além dos habitats. Por exemplo, um veículo não pressurizado (como um jipe) e um “motorhome” pressurizado onde os astronautas poderão viver por dias enquanto exploram as crateras em busca de gelo. Pelos Acordos Artemis, o Japão ficou de fornecer um desses veículos. Agora, com o programa em revisão, isso pode ser alterado.

Competição Na década de 1960, a Corrida Espacial foi parte da Guerra Fria, um disputa ideológica binária entre EUA e União Soviética. Hoje, vivemos uma nova competição, mas não se trata simplesmente de quem chega primeiro.

Enquanto os EUA enfrentam flutuações orçamentárias a cada mudança de governo, a China trabalha com um cronograma metódico de longo prazo. Movem-se para o espaço de forma consistente em múltiplas frentes. Nas últimas décadas, desenvolveram diversos lançadores orbitais, aperfeiçoaram sua nave tripulada, construíram estações espaciais, avançaram rumo à reutilização de foguetes, adquiriram experiência com sondas robóticas, buscaram todas as tecnologias necessárias para trilhar o caminho à Lua.

Enquanto não os chineses não lançam suas análogas das missões Artemis, o programa de sondas Chang’e tem tido um sucesso atrás do outro. Foram os primeiros a pousar no lado oculto da Lua e já trouxeram amostras de solo para a Terra. Já dominaram o lançamento da Lua e a acoplagem na órbita lunar.

O objetivo é colocar taikonautas (astronautas chineses) no solo lunar até 2030. E os chineses também têm seus próprios planos para uma base na região do Polo Sul. Eles lideram o projeto da Estação Internacional de Pesquisa Lunar, uma proposta de base permanente que rivaliza diretamente com o modelo americano. A Rússia, embora tenha enfrentado reveses tecnológicos recentes (como a falha da missão Luna-25), é a principal parceira.

O grande ponto de fricção geopolítica está representado no conceito de Zonas de Segurança. A NASA defende que, se uma empresa ou país está minerando gelo em uma cratera, outros devem manter distância para evitar interferências. Pequim e Moscou veem isso como uma tentativa de apropriação indébita de território lunar, algo proibido pelo Tratado do Espaço Sideral, de 1967.

A geopolítica lunar é uma geopolítica da água e o Polo Sul é o ponto de vantagem. Quem controlar as crateras com maior concentração de gelo controlará a capacidade de produzir combustível, oxigênio e água. É por isso que todos estão de olho nas mesmas regiões lunares. Quem chegar primeiro ditará as regras.

Escolhas Diferente da Corrida Espacial, não haverá um momento específico em que alguém vai poder dizer que venceu. A próxima linha de chegada é sobre sustentabilidade e governança, não sobre bandeiras e conquistas de missões específicas. O resultado dessa corrida poderá não ser sobre um lado ou outro, mas sobre a Lua se tornar um território de cooperação científica, como a Antártida, ou um novo palco para conflitos de soberania. A Lua será um espelho das nossas ambições aqui na Terra. Esperamos que um modelo pacífico de cooperação prevaleça ao menos por lá.

“Exploraremos. Construiremos. Construiremos naves. Visitaremos novamente. Construiremos postos científicos. Dirigiremos rovers. Faremos radioastronomia. Fundaremos empresas. Fortaleceremos indústrias. Inspiraremos. Mas, no final, sempre escolheremos a Terra. Sempre escolheremos uns aos outros.”

– Christina Koch, astronauta da Artemis II, após a nave emergir do lado oculto da Lua

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