ASTRONAUTAS
Com importantes detalhes, a finalidade para os textos que seguem é relatar a aventura da pioneira navegação e chegada dos humanos à nossa Lua, mesmo ocorrendo improvisações e falhas, em fatos que aconteceram e ainda são poucos comentados.
Ampliando as pesquisas sobre a exploração do espaço e a participação dos humanos, não podemos deixar de reconhecer que todos os astronautas foram, e são, além de capacitados e arrojados aventureiros, altamente intrépidos, audaciosos, determinados e fielmente dedicados às suas missões. Confirmam essas condições ao se manterem ativos e entusiasmados, mesmo após se envolverem em graves riscos e passarem por fatalidades que atingiram alguns dos seus pares.
Os astronautas eram, e são, selecionados entre os melhores e mais capacitados pilotos de caças militares, muitos deles também pilotos de prova de novas aeronaves sofisticadas, a elas impondo rigorosas exigências operacionais e estruturais, nas maiores altitudes possíveis.
Entre seus exigentes treinamentos para a pioneira navegação à Lua, além dos estudos permanentes, para bem inspecionar o solo lunar permaneceram longos períodos em avaliações e condições de estudos geológicos em inóspitas áreas vulcânicas, e, inseguros em relação ao ponto em que chegariam à Terra no retorno da Lua, também atravessaram intensos períodos de sobrevivência na selva e no deserto, sempre sob altíssimas exigências.
AVENTURA ESPACIAL
Em razão da concorrência estabelecida, devemos aos russos da República Socialista Soviética a intensa motivação que alavancou o progresso na exploração do espaço, simultaneamente criando incontáveis benefícios ao cotidiano da população planetária.
04 de outubro de 1957 – Sputnik 1, o primeiro satélite a orbitar a Terra, foi lançado ao espaço pela República Socialista Soviética.
29 de julho de 1958 – É criada a NASA – Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (National Aeronautics and Space Administration), que transportou seus astronautas à Lua por meio de três programas específicos; Projeto Mercury (1958–1963), Projeto Gemini (1961–1966) e Projeto Apollo (1960–1972).
12 de abril de 1961 – Yuri Gagarin, russo, foi o primeiro astronauta – cosmonauta, para os russos – a orbitar nosso planeta, na missão soviética Vostok 1.
5 de maio de 1961 – Alan Shepard Júnior foi o primeiro astronauta americano a chegar no espaço, na missão Mercury. Em 1971 foi a quinta pessoa a caminhar na Lua, na missão Apollo 14.
25 de maio de 1961 – JFK – John Fitzgerald Kennedy -, então presidente dos EUA, declarou que os americanos chegariam à Lua antes do final da mesma década.
- A declaração e promessa de Kennedy surpreendeu e preocupou os especialistas da NASA, vez que a experiência que dominavam era mínima, suficiente apenas para lançar astronaves e astronautas na orbita da Terra. Transportar humanos até o solo lunar e trazê-los de volta em segurança, no prazo prometido lhes pareceu que seria impossível. Mas, se dedicaram intensamente a isso e conseguiram, ainda que sob condições precárias e significativamente arriscadas, como de fato aconteceram!
20 de fevereiro de 1962 – John Glenn Júnior foi o segundo americano a orbitar a Terra, na missão Mercury, e o terceiro humano a ir ao espaço
MÓDULO LUNAR
O módulo lunar teve criação e uso de extremos riscos. Cognominado como Águia foi levado até a órbita lunar pelo Columbia, módulo de comando, dele se desconectando para pousar na Lua, e depois retornar ao módulo de comando, que permaneceu aguardando em órbita.
O módulo lunar foi um dos enormes desafios dos astronautas, na pilotagem, e dos cientistas da NASA, na necessidade de reduzir tudo ao menor volume e menor massa – peso -, e proporcionar operação de comando para voo em atmosfera extremamente rarefeita, insignificante em relação à da Terra, com oxigênio mínimo e oscilante, sob atração gravitacional com somente 16,6% da terrestre, tudo agravado com aerodinâmica inexistente, em formas completamente diferentes das aeronaves terrestres.
A nova máquina de voar era complexa e desprovida de aerodinâmica. Entre as muitas dificuldades, em um dos difíceis testes improvisados na Terra, Neil Armstrong, então reconhecido como o melhor piloto entre os astronautas da época, perdeu o controle do módulo lunar, se ejetando com paraquedas mínimos segundos antes dele explodir em queda ao solo.
A perícia do Neil Armstrong, assumindo o comando manual desse módulo no momento de pouso na Lua, evitou acidente que poderia ter sido trágico. Detalhes sobre essa ocorrência são relatados a seguir.
A navegação também necessitava de exigentes aperfeiçoamentos e reduções nas dimensões e massas de equipamentos e instrumentos ainda novos na Terra, além dos hardwares e softwares que ainda estavam em início de uso. Também são comentados em detalhes que seguem.
ORIENTAÇÃO NA NAVEGAÇÃO
Na década de 1950 os instrumentos utilizados em navegações aeronáuticas no nosso planeta eram pouco eficientes, literalmente.
Os principais eram; VOR – Very High Frequency Omnidirectional Range – e ADF – Automatic Directional Finder -, este hoje quase em desuso, ambos instrumentos a bordo dos aviões, recebendo sinais eletromagnéticos de antenas na superfície. Os modernos sistemas atuais não existiam. Os GPS atuais não eram nem mesmo sonhados. Em alguns voos noturnos especiais – aviões com tetos transparentes no cockpit -, e em navegações marítimas, o uso dos sextantes ainda era importante. Era bastante difícil a orientação nas nossas navegações.
Como os astronautas se orientariam no espaço, da Terra até a Lua, e no retorno?
Esse era um dos grandes desafios, que pareciam intransponíveis no tempo prometido por JFK.
NAVEGAÇÃO INERCIAL
Para solucionar o enorme enigma da orientação de navegação no espaço, os engenheiros da NASA contrataram o famosíssimo MIT – Instituto de Tecnologia de Massachusetts dos EUA, que determinou a missão para o seu mais eficiente engenheiro, Charles Draper, com especialidade em física e psicologia, e sua equipe de engenheiros.
Teriam que encontrar e/ou criar sistema de orientação espacial que pudesse ser adaptado em naves espaciais, juntamente com computadores poderosos, que, na época ainda em aperfeiçoamento, eram constituídos por dezenas de pesados instrumentos empilhados em prateleiras.
A equipe do MIT descobriu que, desde 1953, especialistas aeronáuticos estavam trabalhando no aperfeiçoamento de um inovador sistema de navegação, identificado como INS – Sistema de Navegação Inercial (Inertial Navigation System).
O INS – Sistema de Navegação Inercial – operava de forma autônoma, sem depender de sinais de antenas na superfície, orientando a navegação pela determinação de condição inercial exclusivamente em relação a posição inicial de deslocamento. Incrivelmente, também compensava desvios causados por ventos.
Abrigando giroscópios, acelerômetros, rolamentos e instrumentos complementares, o conjunto do sistema era enorme. Operava em grande envoltório, com volume superior há algumas bolas de basquete. Mas, as possibilidades eram instigantes e prometedoras. Teriam que o aperfeiçoar e reduzir em volume e massa.
Durante os trabalhos de aperfeiçoamentos 270 giroscópios e outras centenas de acelerômetros e rolamentos foram testados a exaustão, para aprovar os finalmente utilizados. No final, além de aperfeiçoarem o sistema, conseguiram significativa redução em volume e massa.
Em etapa seguinte, precisavam de computador poderoso para receber os dados obtidos no INS, os processar e transferir os resultados para os equipamentos dos dois módulos, Águia, lunar, e Columbia, de comando, para orientação da navegação, órbita, descida e pouso na Lua, decolagem e retorno à Terra.
Ainda com capacidade inferior há que hoje temos em celulares, os sofisticados computadores da época impunham novo desafio. O uso de chips de silício ainda estava em testes. Compactar tudo em uma nave espacial parecia impossível.
Em 1967 ainda trabalhavam nos sistemas. Na fase final, em outubro de 1968 testaram os novos sistemas na Apollo 7, orbitando a Terra durante 11 dias, ainda utilizando sextantes para conferir os resultados. Tudo correto!
Haviam conseguido aperfeiçoar e reduzir tudo em dimensão e massa. Completo, o novo volume já era similar ao de uma bola de basquete!
Com tudo finalizado há poucos dias do prometido lançamento ao espaço, os últimos exigentes testes foram realizados em extensos voos de grandes aviões comerciais e militares. Funcionaram perfeitamente.
A apreensão; não havia como testar o conjunto completo no espaço! Teria que ser utilizado pioneiramente na missão Apollo 11.
Seriam quase 800 mil quilômetros a navegar, na ida, órbitas lunares, descida, pouso, decolagem, acoplamento e retorno à Terra, apenas com o novo sistema de Navegação Inercial, associado à computadores recém miniaturizados. Em caso de falhas direcionais na navegação a única opção alternativa aos astronautas seria o uso de pesado sextante, se o levassem.
Na execução da missão, o grupo do MIT e os engenheiros e técnicos da NASA intensificaram apreensão na chegada dos astronautas à Lua, quando entraram em órbita e atingiram o momento de contornar o lado escuro, ficando durante 45 minutos sem nenhum contato rádio com a Terra. Totalmente emudecidos!
Sucesso! Foi perfeito! Todo o sistema havia funcionado corretamente. A NASA e o MIT haviam completado sua tarefa em tempo e, até aquele momento, tudo funcionava com sucesso.
- Até hoje o INS – Sistema de Navegação Inercial – continua disponível para uso nos aviões comerciais e privados, agora associado aos GPS – Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System) das centenas de satélites em órbita.
Entretanto, novas apreensões surgiram no momento do pouso no solo Lunar.
O computador do Águia acusou duas inesperadas falhas seguidas. Pânico e apreensão entre os engenheiros e técnicos que tudo acompanhavam em sua base de Houston, Texas. No Águia, o ótimo controle emocional dos astronautas prosseguiu, e solucionou.
POUSO DO MÓDULO LUNAR
ALERTAS DE FALHAS E TEMPO LIMITE ATINGIDO
Na preparação da missão a escolha do local de pouso na Lua foi complicada. Para examinar a superfície e as crateras lunares só tinham insuficientes telescópios de superfície.
Pouco tempo antes da aventura haviam lançado sondas para orbitar a Lua e examinar a superfície. Uma delas, Surveyor, pousou para inspecionar a compactação do solo. Eram precárias as informações obtidas, mas serviram para escolher a região de pouso, então identificada como Mar da Tranquilidade.
Michael Collins, piloto do Columbia, módulo de comando, permaneceria em órbita, enquanto Neil Armstrong e Buzz Aldrin pousariam na Lua com o Águia, modulo lunar, que, em razão da contenção de volume e massa não tinha nem mesmo acentos para os pilotos. Os astronautas comandavam recostados, em pé.
Após o desacoplamento, ao se afastarem do Columbia, o Águia teria 12 minutos para atingir o solo lunar. Era o limite para manter combustível suficiente para a decolagem e retorno ao Columbia. Ultrapassar esse tempo impediria a volta ao módulo de comando.
Era o momento de testar os softwares de descida e pouso, nunca utilizados fora da Terra. Sabiam que o pouso poderia ser impossível sem esses programas específicos.
Descida iniciada. Há poucos minutos do pouso o computador de bordo disparou alarme de falha, sob o código 1202. Logo em seguida novo alarme, com código 1201.
Os astronautas indagaram o significado dos códigos aos especialistas em Houston. Desespero na Terra. Ninguém sabia!
E agora; pousar ou abortar? Pânico em Houston, enquanto a descida prosseguia.
Repentinamente, rebuscando seus antigos rascunhos manuscritos, um dos engenheiros em Houston descobriu; os códigos indicavam sobrecarga de trabalho na capacidade de operação do computador. Avaliando essa informação, com decisão final e anuência dos pilotos, a opção foi para prosseguir na descida e pouso.
Confirmando o diagnóstico, em seguida o próprio sistema do computador abandonou as operações mais complexas e prosseguiu nas prioritárias, reduzindo a tensão da descida.
- Mais tarde, enquanto os astronautas trabalhavam na Lua, em Houston os engenheiros descobriram a razão das falhas que sobrecarregaram o computador; ao executar suas instruções, acidentalmente Buzz Aldrin acionou antecipadamente o sistema de retorno. Com excesso de dados, de descida, pouso e retorno, o computador não conseguia processar os dados simultaneamente. Tinha ocorrido erro de procedimento.
Ainda há 300 metros acima da superfície lunar, e descendo, Neil Armstrong observou que o computador pousaria o Águia em área irregular, sobre muitas pedras, podendo originar acidente. Imediatamente Armstrong assumiu o comando manual e avançou procurando espaço melhor.
Com o tempo adicional utilizado queimava mais combustível. Poderiam ficar sem a quantidade mínima suficiente para a decolagem e acoplamento de volta ao Columbia. Agravando, pouco a frente estava sobre uma cratera. Ultrapassando-a visualizou ponto mais favorável. Pousou no limite de mínimos segundos disponíveis.
No total foram 21 horas a bordo do Águia e 2,5 horas no solo da lua. Todos os trabalhos programados, pesquisas, investigações e coletas, foram realizados com sucesso.
No retorno, a decolagem, subida e acoplamento ao Columbia aconteceram com perfeição. Dois dias e meio depois estavam penetrando a atmosfera terrestre, com sucesso.
A navegação até a Terra, os perigos da penetração na atmosfera terrestre e a descida de paraquedas até o oceano foram vencidos com perfeição.
Mas, a missão ainda não estava terminada. Protegidos por trajes especiais de borracha, e na proximidade de colônia de ratos brancos cobaias, restaram ainda 21 dias confinados em quarentena médica. Não sabiam se eles retornariam sem desconhecidas contaminações.
GRAVES OCORRÊNCIAS DURANTE OS PROJETOS
27 de janeiro de 1967 – Durante teste no módulo de comando da Apollo 1, ocorreu incêndio fatal que resultou na morte de três astronautas americanos: Gus Grissom, Ed White e Roger Chaffee.
11 de abril de 1970 – A NASA lançou a Apollo 13, com o objetivo de realizar o terceiro pouso tripulado na Lua, com os astronautas Jim Lovell, Fred Haise e Jack Swigert a bordo. Dois dias após o lançamento, quanto se aproximavam da Lua, uma explosão ocorreu no módulo de serviço da astronave. Depois confirmaram que um tanque de oxigênio havia explodido, causando danos críticos. Incrivelmente conseguiram retornar à Terra. Essa odisseia está descrita em seguida.
28 de janeiro de 1986 – Acidente com ônibus espacial Challenger explodindo, aos 73 segundos da decolagem, vitimou seus sete tripulantes: Francis R. Scobee, comandante, Michael J. Smith, piloto, Ellison S. Onizuka, especialista de missão, Judith A. Resnik, especialista de missão, Ronald E. McNair, especialista de missão, Gregory B. Jarvis, especialista de carga, e S. Christa McAuliffe, especialista de carga.
DOZE ASTRONAUTAS CAMINHARAM NA LUA
Todos integrando o Programa Apollo, entre julho de 1969 e dezembro de 1972 doze americanos caminharam na Lua; Alan Bean, Alan Shepard, Buzz Aldrin, Charles Duke, David Scott, Edgar Mitchell, Eugene Cernan, Harrison Schmitt, James Irwin, John Young, Neil Armstrong, e Pete Conrad.
ODISSEIA ESPACIAL DA APOLLO 13
Em 11 de abril de 1970 a NASA lançou a Apollo 13, com objetivo de realizar o terceiro pouso tripulado na Lua, com os astronautas Jim Lovell, Fred Haise e Jack Swigert a bordo.
Não realizando pouso lunar, essa icônica missão se tornou famosa pelos extraordinários desafios que a tripulação enfrentou durante a navegação, e os venceu.
Dois dias após o lançamento, enquanto se aproximavam da Lua, uma explosão ocorreu na parte externa do módulo de serviço da astronave. Depois confirmaram que um tanque de oxigênio havia explodido, causando danos críticos.
Com o módulo de serviço comprometido, a Apollo 13 não poderia pousar na Lua. Agora a prioridade era trazer a tripulação de volta à Terra, com segurança.
Para economizar reservas vitais à navegação de retorno e chegada à Terra, disponíveis somente no módulo de comando e prejudicadas na explosão, os astronautas tiveram que utilizar o módulo lunar, que seria usado para o pouso na Lua, como se fosse um bote salva-vidas. Durante significativo tempo se abrigaram nele, enquanto a astronave prosseguia na trajetória de retorno, antes chegando à Lua e a orbitando, para ganhar a velocidade necessária para a volta à Terra.
Entre as muitas dificuldades a tripulação enfrentou escassez de água e comida, temperaturas extremamente baixas, falta de energia elétrica e, por acúmulo de dióxido de carbono – CO₂ -, insuficiência respiratória.
Outra grave emergência ocorreu em razão da escassa disponibilidade de energia elétrica, que precisava ser economizada para a chegada e entrada na atmosfera da Terra. Para reduzir o consumo da energia tiveram que desligar o computador que conduzia a navegação. Não havia outra solução.
Como única alternativa para manter a orientação na navegação correta, pilotando a astronave manualmente, por longo tempo improvisaram com observação visual dos astros, e cálculos mentais. Em razão da limitação de volume e massa, não tinham sextante.
A equipe de controle em Houston trabalhou incansavelmente para encontrar soluções. Com precisão calcularam a orientação e trajetória de retorno, enquanto, improvisando, usando sacos plásticos, fitas adesivas e materiais que existiam a bordo do módulo de comando, orientaram os astronautas na construção de filtro de ar, quando já estava no limite extremo.
Após quatro dias de tensão a Apollo 13 realizou entrada bem-sucedida na atmosfera da Terra.
Também uma das grandes dúvidas para a chegada – poderiam ter sido danificados na explosão -, os paraquedas abriram e a cápsula pousou no Oceano Pacífico, em 17 de abril de 1970.
A missão Apollo 13 demonstrou grande resiliência da equipe de controle da NASA, e a enorme capacidade dos astronautas de enfrentar situações críticas. Segurança e planejamentos mais rigorosos foram reforçados nas missões subsequentes.
A Apollo 11 experimentou diversas falhas e situações graves. A Apollo 13 não pousou na Lua e esteve próxima da fatalidade. Suas histórias são testemunhos da coragem, engenhosidade e determinação humanas em face da adversidade espacial. Apesar das dificuldades, essas condições mantém as viagens espaciais em atividades de sucesso.
Paulo Dirceu Dias
paulodias@pdias.com.br
Sorocaba – SP
27/08/2024