Tudo começou nas férias de inverno. Terminou com a malfadada missão lunar.

Um grupo de estudantes da Universidade Carnegie Mellon, em Pittsburgh, viajou para a Flórida no mês passado durante as férias de inverno.

Os estudantes, muitos dos quais estão estudando para se tornarem engenheiros e cientistas, foram até lá para assistir ao lançamento de um foguete que enviaria um pequeno veículo robótico de 4,8 libras que eles ajudaram a construir em sua jornada até a Lua. Depois, na esperança de passar algum tempo ao sol e se divertir, alugaram uma casa grande a apenas três quadras da praia.

A viagem deles não saiu como planejado.

“Nunca vimos a praia”, disse Nikolai Stefanov, aluno do último ano de física e ciência da computação.

O rover, chamado Iris, dirigiu-se à Lua dentro do cronograma, em um voo inaugural perfeito para o novo foguete Vulcan. Mas a espaçonave que transportava o rover apresentou defeito logo após o lançamento, e os estudantes transformaram sua casa alugada em um centro temporário de controle da missão enquanto improvisavam como aproveitar ao máximo o malfadado voo do rover.

“Tínhamos uma missão”, disse Connor Colombo, engenheiro-chefe da Iris. “Este não era o trabalho que pensávamos que seria. E, na verdade, isso provavelmente o tornou mais interessante porque tivemos que pensar muito, e estou muito grato por ter conseguido fazer isso.”

O foguete Vulcan, construído pela United Launch Alliance, decolou em 8 de janeiro. A bordo desse foguete estava o Peregrine, um módulo lunar comercial construído pela Astrobotic Technology de Pittsburgh. Foi a primeira espaçonave americana a ser lançada em mais de 50 anos com o objetivo de pousar suavemente na superfície lunar.

A bordo do Peregrine estava o navio Iris, do tamanho de uma caixa de sapatos, projetado e construído por estudantes da Universidade Carnegie Mellon. Foi uma das cargas desta missão robótica; O principal cliente da Astrobotic era a NASA, que estava enviando vários experimentos como parte dos preparativos para enviar astronautas à Lua nos próximos anos.

Para os estudantes, a viagem à Flórida deveria ser uma pausa divertida durante as férias de inverno para comemorar que Iris, depois de anos de esforço e espera, está finalmente indo para o espaço.

“Preenchemos o itinerário com outras coisas divertidas”, disse Carmine Talento, funcionário sênior que atuou como líder de elenco na missão IRIS.

O IRIS começou em 2018 como um curso de graduação de Reed Whittaker, professor de robótica na Carnegie Mellon University. Os alunos receberam uma tarefa: colocar um pequeno veículo na superfície da lua.

Whitaker foi cofundador da Astrobotic há uma década como concorrente do Google Lunar X Prize, que ofereceu US$ 20 milhões para o primeiro projeto com financiamento privado para colocar uma espaçonave na Lua. Nenhum dos competidores chegou à plataforma de lançamento antes do final da competição em 2018.

A Astrobotic é agora uma das muitas empresas que acredita que haverá lucros no fornecimento de entregas à Lua. (Outra dessas empresas, a Intuitive Machines of Houston, pretende lançar sua espaçonave à Lua na próxima semana.) O Dr. Whitaker percebeu que esses projetos comerciais ofereciam a possibilidade de realizar missões lunares baratas, como as que ele pediu a seus alunos que criassem. .

Embora o Dr. Whittaker não esteja mais diretamente envolvido com a Astrobotic, ele conversou com funcionários da empresa sobre o tamanho, peso e limitações do que pode caber no Peregrine. Isso tornou o veículo espacial um verdadeiro problema de engenharia para sua classe.

“Eu já sabia a altura acima do solo para o acessório e depois para o lançamento e a que altura ele deveria flutuar até o solo”, disse o Dr. “Portanto, será possível calcular a energia e a dinâmica do impacto que podem estar relacionadas ao pouso em uma posição estável ou ao capotamento se você atingir a rocha errada.”

Turmas sucessivas de alunos criaram e revisaram o projeto, depois construíram e testaram o veículo. Outros alunos também participaram para praticar o trabalho no controle de missão ou realizar outras tarefas.

Após uma série de atrasos, o foguete Vulcan finalmente chegou à plataforma de lançamento em janeiro.

Alguns alunos da Carnegie Mellon viajaram para a Flórida. Outros viajaram em uma caminhonete, dirigindo quase 1.600 quilômetros ao sul de Pittsburgh. Alguns ex-alunos que trabalharam no veículo espacial e já se formaram também realizaram o Hajj. (Sr. Colombo, o engenheiro-chefe, formou-se em 2021 e agora trabalha na Astrobotic.)

Eles deveriam permanecer na casa de férias por quatro dias, caso o lançamento fosse atrasado devido ao mau tempo ou avaria técnica.

A parte difícil e estressante de sua missão – colocar o veículo espacial em funcionamento antes que a bateria acabe em dois ou três dias – deveria ter ocorrido no futuro, após o pouso de Peregrine em fevereiro. 23. No lado próximo da Lua, em um local conhecido como Sinus Viscositatis, ou Golfo da Viscosidade.

Nessa altura, as férias de inverno terão terminado e eles estarão de volta à Carnegie Mellon, onde farão um rodízio entre os semestres da primavera e os períodos de trabalho nas instalações de controle de missão que a universidade construiu para essas e futuras missões espaciais.

O foguete Vulcan foi lançado sem nenhum incidente. Menos de uma hora depois, Peregrine separou-se do estágio superior do foguete, a caminho da lua.

Mas logo depois, a Astrobotic anunciou no Canal X que houve um “evento anômalo”. No final do dia, a empresa disse: “Estamos atualmente avaliando perfis de missão alternativos que podem ser possíveis neste momento”.

Os engenheiros astrobóticos acreditam que uma válvula defeituosa não conseguiu fechar totalmente, resultando na ruptura de um dos tanques da espaçonave. À medida que o propulsor vazou para o espaço, a possibilidade de o Peregrine pousar na Lua desapareceu.

“Então a questão passou a ser: OK, o que podemos fazer agora?” disse Stefanov, que liderava o controle da missão do veículo espacial. “Não estávamos nem um pouco preocupados. Acho que estávamos entusiasmados em alguns aspectos.”

Na casa alugada, “nos separamos e dividimos partes da casa para deixar de lado certas coisas”, disse Mex. disse Talinto. “Tínhamos uma mesa na sala que servia como nosso principal espaço de operações, onde tínhamos vários laptops, e mudamos uma TV de outra sala para ser outro monitor. Essa era a nossa principal sala de controle da missão.”

Havia até 30 pessoas na casa, Mix. disse Talinto.

Por razões de segurança, as pessoas na Florida não podiam aceder directamente aos sistemas da nave espacial através da Internet. Em vez disso, uma simples tripulação da Universidade Carnegie Mellon serviu como intermediária, retransmitindo mensagens entre os gestores da nave Peregrine na sede da Astrobotic em Pittsburgh e a casa de praia.

“De alguma forma deu certo”, disse Colombo.

Após vários dias de missão, a Astrobotic começou a fornecer energia para cargas úteis como o Iris. Raewyn Duvall, estudante de graduação em engenharia elétrica e de computação que atuou como gerente de programa do Iris, lembra-se de ter assistido à tela de vídeo quando a telemetria começou a chegar do veículo espacial. “Eles não nos disseram que despertaram nosso interesse naquele momento, então foi um batimento cardíaco inesperado”, disse Duvall.

A equipe IRIS começou então a operar sistemas no rover, como o computador e as comunicações bidirecionais, que não foram originalmente planejados para funcionarem antes de chegar à Lua.

Quando o aluguel da casa de praia terminou, os alunos retornaram a Pittsburgh para o restante da tarefa. Então, em 18 de janeiro, tudo acabou.

O caminho de Peregrine foi projetado para girar ao redor da Terra uma vez antes de retornar ao encontro com a Lua. Mas um vazamento de combustível colocou a espaçonave em rota de colisão com a Terra. Dado o estado danificado do sistema de propulsão, a NASA convenceu a Astrobotics de que a melhor abordagem seria permitir que o Peregrine reentrasse na atmosfera e queimasse.

Não haverá outra Eris, mas haverá outras missões lunares construídas com contribuições de estudantes da Universidade Carnegie Mellon. Um é guarda lunar, Um veículo espacial um pouco maior, do tamanho de uma mala e pesando três quilos. Ele irá procurar sinais de água perto do pólo sul da Lua.

Nesta primavera, haverá outro curso sobre robótica espacial na Carnegie Mellon University. “Portanto, sabemos que há um grupo de pessoas trabalhando nos seguintes projetos”, disse Duvall.