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Em 27 de maio, a Agência Espacial Européia (ESA) publicou renderizações atualizadas de uma espaçonave proposta, chamada Earth Return Orbiter (ERO). O ERO seria o último dos quatro elementos críticos de uma missão conjunta de retorno de amostras da NASA e da ESA em Marte, destinada a devolver talvez 1-5 kg (2-11 lb) de amostras marcianas aos cientistas da Terra. Em um cenário de melhor cenário, é improvável que esse retorno amostral ocorra antes do final da década de 2020 e provavelmente cairá nos anos 2030, exceto quaisquer inesperados ganhos inesperados de financiamento ou apoio político.
Entre na SpaceX, uma empresa americana privada que desenvolve Starship / Super Heavy - um enorme veículo de lançamento da próxima geração - com o objetivo de desembarcar dezenas de toneladas de carga e tantos humanos em Marte daqui a 5 a 10 anos. As abordagens radicalmente diferentes da SpaceX e da NASA / ESA devem produzir resultados igualmente diferentes, enquanto espera-se que ambas custem nada menos que US $ 5 bilhões a US $ 10 bilhões para serem totalmente realizadas. O que da?
O alto preço do sucesso garantido
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Conforme proposto, a missão de retorno de amostras de Marte será um desafio técnico extraordinário.
No mínimo, a abordagem atual envolve o envio de um foguete de estágio único para órbita (SSTO) da Terra para Marte, aterrando o SSTO com extrema precisão nas costas de um novo lander de Marte, implantando um pequeno veículo espacial para reunir o recipiente de amostras, carregando o contêiner no minúsculo foguete, lançando o referido foguete na órbita de Marte, pegando a amostra com um grande orbital lançado da Terra e retornando a amostra para a Terra, onde voltará a entrar na atmosfera e será recuperada com segurança
- Essa arquitetura definitiva da máquina de Rube Golberg é, no entanto, a melhor disponível atualmente com mentalidades e hardware atuais. Também é provável que seja a única maneira pela qual a NASA ou a ESA adquiram amostras de Marte de maneira independente nas próximas décadas, impedindo mudanças radicais nas mentalidades e nas tecnologias familiares e disponíveis para as agências de voos espaciais profundamente burocráticas.
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No entanto, isso não é de forma alguma uma tentativa de subestimar a experiência e os recursos demonstrados pelas agências espaciais e seus contratantes. A ESA e a NASA têm uma herança de décadas de conquistas espetaculares na exploração espacial robótica, atingindo - ainda que brevemente, em alguns casos - quase todos os principais planetas e luas do sistema solar.
O Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), apoiado pela NASA, continua sendo um especialista líder mundial em projeto, construção e desembarque de grandes, capazes e longevos rovers / landers na superfície de Marte. A JPL também tem um histórico de incrível sucesso com orbitadores espaciais, incluindo Cassini (Saturno), Magalhães (Vênus), Galileu (Júpiter), Voyager (a maioria dos planetas, agora no espaço interestelar), Stardust (retorno de amostras de cometas), Marte Orbiter de reconhecimento (MRO, Mars orbiter) e muito mais
- Esse sucesso, no entanto, costuma vir com custos extremos. O próximo rover Mars da NASA - essencialmente uma cópia modificada do rover Curiosity atualmente operando em Marte e um componente crítico do retorno de amostra proposto - provavelmente custará mais de US $ 2 bilhões, enquanto o Curiosity custará ~ US $ 2, 5 bilhões. O orbitador da Cassini Saturn custou cerca de US $ 3, 5 bilhões por 15 anos de produtividade científica. O encontro do cometa Rosetta / Philae da ESA custa pelo menos US $ 2 bilhões. No esquema das coisas, seria difícil pensar em uma maneira mais inspiradora de gastar esse dinheiro, mas o fato é que essas missões são extremamente caras.
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Alto risco, alta recompensa
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O preço de missões como as mencionadas acima pode, de fato, estar próximo do seu mínimo prático, pelo menos em relação às expectativas daqueles que pagam a conta. No entanto, é altamente provável que resultados semelhantes possam ser alcançados em orçamentos muito mais apertados, outra maneira de dizer que muito mais retornos poderiam ser derivados do mesmo investimento.
- A maneira mais fácil de explicar isso está no fato de que os governos que patrocinam e financiam a ESA e a NASA cresceram quase disfuncionalmente com aversão ao risco, na medida em que o fracasso realmente não é uma opção na era moderna. As partes interessadas - geralmente representantes eleitos - esperam sucesso e geralmente exigem um retorno garantido de seu apoio antes de optar por lutar pelo financiamento de um determinado programa.
- Como se vê, uma relutância em aceitar mais de um minuto de risco não é particularmente compatível com a tentativa acessível de fazer coisas que são tecnicamente desafiadoras e muitas vezes nunca foram feitas antes. Esse é um ótimo resumo dos voos espaciais.
- À medida que a aversão ao risco e a necessidade de sucesso garantido cresciam lado a lado, uma espécie de paradoxo se formava. À medida que os políticos se esforçavam para garantir que o financiamento das agências espaciais fosse usado com eficiência, as agências espaciais se tornaram muito mais conservadoras (minimizando os resultados e o potencial de saltos adiante) e o custo de naves espaciais complexas e capazes aumentou dramaticamente.
- O resultado final: naves espaciais consistentemente confiáveis, de alto desempenho, derivadas e assustadoramente caras.
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A SpaceX é, sob muitos aspectos, um anátema da abordagem de baixo risco, recompensa média e alto custo que as agências espaciais do governo e seus contratados dependentes gravitaram nos últimos 40-50 anos. Em vez disso, a SpaceX aceita riscos de médio a alto para obter grandes recompensas a um custo que agências espaciais como a NASA e a ESA muitas vezes são incapazes de aceitar como possível após décadas de conservadorismo.
- Esta é a principal razão pela qual é possível que a NASA / ESA e a SpaceX consigam atingir objetivos em uma escala drasticamente desproporcional, com aproximadamente a mesma quantia de financiamento.
- Se a NASA / ESA morder a bala e começar a financiar seriamente seu programa de retorno de amostras Mars, com lançamento triplo, as missões levarão uma década ou mais e custarão algo como US $ 5 milhões por grama de solo retornado à Terra, mas o sucesso será praticamente garantido.
- Os programas de desenvolvimento de espaçonaves Starship / Super Heavy e Mars da SpaceX correm riscos significativos de atingir grandes obstáculos, sofrer falhas catastróficas e até resultar na morte de tripulantes a bordo das primeiras tentativas de missões em Marte.
- Por esse risco aceito, as recompensas podem ser insondáveis e os custos, revolucionários. A SpaceX poderia muito bem superar o poder combinado da ESA e da NASA de devolver grandes amostras de solo, rocha e água marcianos à Terra, enquanto lançava ~ 100.000 kg na órbita marciana, em vez dos ~ 10 kg do retorno da amostra.
- No melhor dos casos, a SpaceX poderia pousar a primeira nave espacial desaparafusada em Marte já em 2022 ou 2024. Salvo uma catástrofe imprevista ou o colapso total da empresa, o primeiro pouso desaparafusado de Marte pode acontecer até o início da década de 2030, aproximadamente o mesmo O tempo em que as amostras da NASA e da ESA ~ 10kg de Marte provavelmente voltarão a entrar na atmosfera da Terra.
- Independentemente de qual abordagem seja bem-sucedida primeiro, os fãs de exploração espacial e os cientistas espaciais terão uma quantidade espetacular de atividades para se entusiasmar nos próximos 10 a 20 anos.
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- Eric
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