Se você já dirigiu por uma nuvem de poeira que obscureceu temporariamente sua visão, parabéns: você agora tem uma compreensão parcial de um problema que os landers Artemis da NASA enfrentarão ao pousar na Lua. Daniel Stubbs, engenheiro aeroespacial da equipe de Plume e Ambientes Aeroespaciais do Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, passa seus dias estudando como o escapamento de foguetes interage com o regolito lunar - porque nada estraga um pouso lunar histórico como não conseguir ver o chão.

Stubbs, natural de Trussville, Alabama, que obteve bacharelado, mestrado e doutorado em engenharia aeroespacial pela Auburn University, decidiu no início de sua faculdade que queria trabalhar para a NASA, embora o caminho não fosse imediatamente claro. Na pós-graduação, ele teve a chance de trabalhar na modelagem de interação pluma-superfície como parte de uma bolsa de Inovações em Estágios Iniciais da NASA. Agora, ele continua esse trabalho - provando que às vezes projetos de pós-graduação realmente compensam.

As missões Apollo da NASA revelaram que o regolito lunar - essencialmente partículas abrasivas e afiadas como navalhas formadas por meteoroides moendo a superfície da Lua ao longo de milênios - é uma ameaça para astronautas, naves espaciais, trajes espaciais e qualquer outra coisa que se aproxime dele. Futuros exploradores lunares enfrentarão o mesmo problema, só que pior: os novos landers são maiores, mais pesados e têm mais motores de foguete do que o Módulo Lunar Apollo. E ao contrário daqueles landers Apollo, que deixavam seus estágios de descida para trás, estes novos decolarão diretamente da superfície usando os mesmos motores e propulsores. Prever com precisão como as plumas dos foguetes interagem com o regolito é fundamental para garantir que o hardware do lander sobreviva e possa realmente decolar para encontrar a Orion e trazer os astronautas de volta para casa.

"A poeira e a pluma de regolito podem dificultar que os instrumentos nos landers vejam a superfície da Lua", disse Stubbs. "Se esses instrumentos não reportarem leituras corretas aos computadores de orientação, isso pode afetar um pouso lunar." Além disso, quando um lander decola, o regolito lançado para longe pode danificar instrumentos científicos ou outros ativos implantados na superfície - porque nada diz "grande salto para a humanidade" como acidentalmente jatear seu próprio equipamento.

O programa Human Landing System da NASA está conduzindo um estudo baseado em solo de plumas de escapamento de motores de foguete e poeira lunar na câmara simuladora espacial de 60 pés no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia. Os testes replicarão as condições que os landers lunares podem experimentar - e criar - ao pousar na Lua. A pesquisa ajudará os engenheiros a entender as forças aerodinâmicas durante a descida e ascensão, o aquecimento na base do lander e o potencial de um grande lander lunar tombar devido à formação de crateras ou instabilidade da superfície.

Quando a poeira baixar - literalmente - e a NASA pousar astronautas americanos na Lua em 2028, Stubbs poderá refletir sobre seu trabalho modelando as próprias plumas que ajudou a prever. Através do programa Artemis, a NASA pretende enviar astronautas para explorar a Lua em busca de descoberta científica, benefícios econômicos e para construir a base para missões tripuladas a Marte - para o benefício de todos, e com esperançosamente menos contratempos relacionados à poeira.