Historicamente, a humanidade enviou apenas uma coisa de cada vez para a Lua, permitindo que a espaçonave tivesse toda a "rodovia" cósmica só para si. No entanto, com os planos da NASA de estabelecer uma base lunar, espera-se que o tráfego se torne muito mais intenso no futuro. Isso significa que chegou a hora de criar regras para essa nova e movimentada estrada orbital. Para isso, engenheiros da Texas A&M, de Purdue e do Johnson Space Center da NASA uniram forças para desenvolver um sistema pioneiro de controle de tráfego espacial.

O sistema, detalhado em um estudo recente, é mais complexo do que se imagina. As espaçonaves que orbitam a Lua, bem como outras estações, deverão usar a órbita de halo quase retilínea (NRHO, na sigla em inglês), que leva os veículos a orbitarem ambos os polos lunares.

Para uma única estação espacial, como a agora cancelada Gateway (para a qual esse sistema foi inicialmente projetado), a matemática orbital é simples. Mas o cenário se complica rapidamente quando a cápsula tripulada Orion, naves de carga não tripuladas e módulos de pouso lunar precisam compartilhar a mesma órbita. Surge então a necessidade de um sistema de controle de tráfego aéreo, semelhante ao que usamos nos aeroportos da Terra.

"Colisões e danos graves podem acontecer. Para garantir a segurança da tripulação e o sucesso da missão, um gerenciamento de tráfego eficaz na NRHO é crucial", afirmou Diane Davis, professora associada de engenharia espacial na Texas A&M e uma das autoras do estudo. "O futuro das explorações lunares depende tanto do gerenciamento de tráfego quanto da engenharia de foguetes em si."

O Desafio de um Aeroporto Sem Pista

Na Terra, o controle de tráfego aéreo é uma dança intrincada que ajuda os pilotos a saber onde voar e onde pousar sem colidir com outras aeronaves. Envolve gerenciar padrões de espera, designar pistas e limpar os céus para decolagens.

No espaço, a funcionalidade básica é a mesma. Espaçonaves indo e vindo podem estar a caminho da superfície ou apenas esperando ("orbitando em loitering") o momento certo de retornar à Terra. Conservar combustível também é vital para manter os custos de missão viáveis.

A grande dificuldade lunar é que não há um aeroporto físico — sem asfalto, sem salas de espera, sem portões de embarque. Esse "aeroporto" fica na própria trajetória orbital. Além disso, a navegação é mais complicada do que na órbita baixa da Terra, onde contamos com a constelação GPS. Sem GPS, os controladores precisam estimar a posição das naves usando sinais de rádio da Deep Space Network (com antenas na Califórnia, Espanha e Austrália) ou instrumentos ópticos nas próprias espaçonaves.

Dançando com a Gravidade

A órbita NRHO é, segundo os pesquisadores, uma zona "Cachinhos Dourados" (ideal): longe o suficiente da superfície para não exigir combustível constante lutando contra a gravidade, mas com acesso viável para descer à Lua e retornar envios. Contudo, é uma órbita agitada por perturbações gravitacionais da Terra, da Lua e do espaço profundo, exigindo ajustes constantes.

Com os planos da NASA para uma base lunar na próxima década, esse sistema inovador de gerenciamento será colocado à prova em breve, garantindo que o retorno da humanidade à Lua seja tão seguro quanto espetacular. O primeiro teste do conceito de controle de tráfego está previsto para a missão Capstone 02, no ano que vem, e ganhará mais peso com o lançamento da missão Artemis em 2027.