Numa primeira visão, a exploração da Lua pode parecer uma conseqüência natural do desenvolvimento da tecnologia espacial. De fato, possuindo meios astronáuticos capazes de uma viagem a outros corpos celestes, nada mais lógico do que procurar atingir aquele que se encontra mais próximo, como é o caso da Lua. Ao contrário do que sugere esta afirmativa, a conquista da Lua pelo homem não foi influenciada por fatores de aspecto puramente logístico e/ou astronômico.
A exploração in loco é sempre mais vantajosa do que aquela feita através dos telescópios instalados na Terra. Não foi essa, porém, a razão que pesou na decisão dos governantes da então União das Repúblicas Socialistas Soviéticas e dos Estados Unidos, as duas únicas superpotências capazes de gastar uma verdadeira fortuna (cerca de US$ 24 bilhões) para levar um homem à Lua. Até julho de 1969, o único processo de estudo do nosso satélite era a sua observação a cerca de 400 mil quilômetros de distância. Assim, se os telescópios permitiam reduzir essa distância a algumas centenas de quilômetros, as camadas da atmosfera, com sua turbulência, representavam um obstáculo dificilmente ultrapassável. Além disso, era impossível proceder a qualquer exploração direta da sua superfície. A exploração da Lua por meio de sondas e naves tripuladas removeu estes obstáculos.
Entretanto, não foram estes os reais motivos. Os principais fatores que entraram na consideração dos dirigentes soviéticos e norte-americanos foram razões de prestígio aliadas ao espírito de aventura e, em segundo plano, as motivações de ordem militar, tecnológica e científica.
Ao partir para as Índias, Cristóvão Colombo tinha como objetivo o comércio das mercadorias. Os astronautas não foram a Lua à procura de algo comerciável, embora os subprodutos tecnológicos deste desafio fossem um grande negócio. Não se deve esquecer que o prestígio científico-tecnológico de uma nação é fator fundamental no comércio exterior, pois facilita a venda de seus produtos.
De lá se poderia fazer o levantamento da Lua e a observação da Terra, com objetivo meteorológico ou militar. Todavia, convém lembrar que ao desenvolverem sua tecnologia de longo alcance, ou seja, uma balística espacial, as grandes potências estavam também se tornando aptas a atingir com seus foguetes, com maior precisão, qualquer ponto da superfície terrestre. Assim, os gastos para alcançar um objeto distante e móvel como a Lua seriam compensados com sua aplicação na balística terrestre, cujos alvos são, em geral, os centros de defesa ou ataque inimigos.
Quem iniciou os caminhos que levaram a humanidade à conquista da Lua foram os soviéticos, ao lançarem a nave Luna 2 que se chocou com o solo lunar, em 13 de setembro de 1959, no Mar das Chuvas. Seguiu-se a nave Luna 3 que, ao contornar o nosso satélite em 4 de outubro daquele ano, conseguiu fixar a imagem do outro lado da Lua, até então considerado uma região que permaneceria para sempre invisível para a humanidade, como estava escrito em livros e enciclopédias.
Estes dois grandes sucessos associados ao primeiro satélite artificial, lançado em outubro de 1957, feriram profundamente o amor próprio dos norte-americanos. Fazia-se necessária uma reação. Só um feito notável poderia salvar a imagem dos Estados Unidos.
Compreendendo a necessidade de tocar os brios da nação, o presidente Kennedy propôs, em 25 de maio de 1961, em sua mensagem ao Congresso, o seguinte desafio ao povo americano: “Creio que esta nação deve comprometer-se a enviar um homem à Lua, antes do fim deste decênio, e fazê-lo regressar são e salvo à Terra. Nenhum projeto espacial deste período deve ser mais impressionante para a Humanidade ou mais importante para a exploração do espaço, a longo prazo. E nenhum deve ser tão difícil ou tão dispendioso”.
Em 7 de agosto de 1961, o Congresso aprovou US$ 1,7 bilhão para o orçamento da NASA para o ano fiscal de 1962, ou seja, US$ 113 milhões menos do que Kennedy havia solicitado. Em 1961, ninguém previu o custo total do projeto, estimado entre US$ 20 e US$ 40 bilhões. Os mais otimistas acreditavam que o homem atingiria a Lua em 1967. Todos tinham uma única certeza: seria a maior mobilização científica e tecnológica de todos os tempos.
No início, os idealizadores do projeto de colocar um homem na Lua temiam que o solo lunar não pudesse suportar os veículos que iriam conduzir os astronautas norte-americanos. De fato, há decênios que os astrônomos vinham afirmando que a superfície estava coberta por uma espessa camada de poeira.
Como o astrônomo inglês Gold, alguns especialistas estimaram-na em várias centenas de metros, pelo menos, nos mares, locais ideais para as primeiras alunissagens por serem menos acidentados. Assim, os astronautas, ao descerem, deveriam se confrontar com dificuldades consideráveis ao primeiro contato com a superfície lunar.
Para estudar de perto as condições do solo do nosso satélite, os cientistas da NASA programaram a série de sondas espaciais Ranger, que tinha como objetivo testar diretamente as características de determinadas regiões do solo lunar, fotografando-as antes do seu impacto; e, deste modo, preparar o reconhecimento dos locais onde deveriam pousar, ou melhor, alunissar as sondas Surveyor. Simultaneamente, com esta última série foram colocados em órbita ao redor da Lua, o Lunar Orbiter, série de satélites lunares norte-americanos destinados à seleção das zonas da alunissagem do módulo lunar Apollo.
Apollo 11, a conquista
No dia 16 de julho, às 13h32, no Centro Kennedy, em Cabo Canaveral, na Flórida, o foguete Saturno 5, com seus três estágios e o veículo Apollo 11, um monstruoso foguete de 110 metros de altura e uma massa de 2.900 toneladas, se elevou majestosamente, queimando cinco toneladas de querosene e dez de oxigênio por segundo nos cinco motores do primeiro estágio. Na cabine Apollo 11, encontrava-se a tripulação composta de Neil Armstrong (39 anos), Edwin Aldrin (39 anos) e Michael Collins (39 anos).
Às 13h44, as 136 toneladas do terceiro estágio e do veículo Apollo foram satelitizadas a 180 quilômetros de altitude em uma órbita de espera ao redor da Terra. A permanência nesta órbita de espera não foi longa; às 15h16, o motor do terceiro estágio se iluminou, lançando-o em direção à Lua, segundo uma órbita elíptica.
A nave Columbia, ou seja, o conjunto formado pelo módulo de comando (MC) e o módulo de serviço (MS) se separaram do terceiro estágio do foguete no qual ainda permaneceu o módulo lunar (ML). Em seguida, o Columbia afastou-se cerca de 30 metros, efetuando uma rotação de 180 graus de modo que o adaptador de vértice da cabine (MC) fosse orientado para o módulo lunar (ML) ao qual se acoplou. Uma vez concluído o acoplamento do módulo de serviço e do módulo de comando de um lado e do módulo lunar de outro lado, este conjunto se separou do terceiro estágio. Assim constituído, o veículo Apollo 11 continuou sua viagem em direção à Lua, num vôo não propulsionado. As correções de sua órbita foram realizadas com auxílio do motor do módulo de serviço (MS).
Em 19 de julho, às 3h10, a Apollo 11 passou com uma velocidade de 910 metros por segundo pelo ponto neutro de atração. Desse momento em diante, o veículo Apollo, submetido à atração gravitacional lunar, começou a cair em direção à Lua em vôo acelerado.
Ativados os motores do módulo de serviço do veículo Apollo para se obter a sua satelitização ao redor da Lua, o veículo descreveu uma elipse muito excêntrica. No domingo, 20 de julho, quatro dias depois da decolagem, os astronautas se prepararam para a alunissagem. Enquanto Armstrong e Aldrin acomodaram-se na Águia (módulo lunar), Collins permaneceu no Columbia (módulo de comando e módulo de serviço) ao redor da Lua. Às 20h05, o módulo lunar abandonou esta órbita e iniciou a sua descida em direção à superfície da Lua.
Com atraso de 40 segundos, após ter esgotado quase todo o combustível do motor de descida, a Águia tocou o solo lunar, no Mar da Tranqüilidade. Estava concluída a primeira viagem de ida do homem à Lua.
Após a alunissagem, o repouso dos astronautas, previsto para 4 horas, não foi respeitado, pois, impaciente, Armstrong desejou sair da cabine o mais cedo possível. O centro de Houston, que orientou à distância todo o vôo, suspendeu o repouso e permitiu que os astronautas saíssem da nave. Depois de vestirem sua vestimenta lunar pressurizada e climatizada que pesava 84 quilos terrestres, mas somente 14 quilos lunares, a cabine foi despressurizada para que Armstrong abrisse a porta, sob o olho vigilante de uma câmara de televisão, e iniciasse a descida dos nove degraus da escada que o separava da superfície lunar, às 2h56 de 21 de julho de 1969. Armstrong colocou o seu pé esquerdo no solo lunar dizendo: “é um pequeno passo para um homem, mas um salto de gigante para a humanidade”.
Na Terra, cerca de 600 milhões de telespectadores, em todo o mundo, acompanhavam o mais importante evento do século pela televisão. Logo em seguida, Aldrin deixou a cabine da Águia. Depois de uns primeiros passos sobre a superfície lunar, iniciou-se o programa científico previsto, que compreendia algumas cerimônias: descobrir a placa comemorativa no pé do módulo lunar, exposição automática de uma bandeira norte-americana (convém lembrar a ausência de vento na superfície lunar) e escuta das palavras do presidente Nixon. Logo depois dos primeiros passos, uma ordem de Houston solicitou que apanhassem algumas amostras. Nas duas horas e dez minutos que permaneceram no solo lunar, Armstrong e Aldrin instalaram uma antena de comunicação, uma câmara de televisão, um sismógrafo para estudo dos abalos lunares, um painel aluminizado para estudo da radiação solar e um refletor de raios laser que permitiu ao Observatório de Lick determinar, duas semanas mais tarde, a distância do nosso satélite em 365. 273,349 quilômetros, com um erro de 90 metros, em virtude de imprecisões no cálculo do tempo.
Após um repouso pouco confortável, segundo os astronautas, os motores foram ativados, às 17h54, no dia 21 de julho, quando começaram a viagem de retorno, deixando, na Lua, a parte inferior do módulo lunar. A parte superior subiu rapidamente aproximando-se do Columbia, com o qual se acoplou às 21h35, quando, então, se reencontraram com Collins. Às 2h05, os astronautas abandonaram a parte superior do módulo lunar que entrou em órbita ao redor da Lua.
Às 4h57, a Columbia escapou do campo de atração lunar. Na quinta-feira, 24 de julho, às 16h20, o veículo largou o módulo de serviço que, com uma velocidade de 11 quilômetros por segundo, entrou na atmosfera terrestre, num corredor de 65 quilômetros de altura. Tudo correu bem. A amerissagem ocorreu no Oceano Pacífico, a 14 quilômetros do porta-aviões Hornet, em 24 de julho, às 16h50.
Após sua chegada, os três astronautas foram envolvidos em vestimentas de isolamento biológico e embarcados em um rebocador, do qual foram transportados por via aérea até Houston, onde foram colocados em quarentena.
Apesar de terem passado menos de duas horas pesquisando na superfície lunar, os astronautas da Apollo 11 conseguiram resultados notáveis: a análise das amostras recolhidas mostrou que a idade das rochas lunares situava-se entre 4,4 bilhões de anos, para as rochas mais velhas, e 3,7 bilhões de anos, para a maior parte de basalto.
Depois de uma viagem de 8 dias 3 horas e 18 minutos, os homens conseguiram, graças a séculos de uma cultura tão penosamente adquirida, fazer com que a humanidade assistisse à realização de sonhos tão velhos como sua própria consciência.
Ronaldo Rogério de Freitas Mourão, fundador e primeiro diretor do Museu de Astronomia e Ciências Afins, no qual hoje é pesquisador-titutar, sócio titular do Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro e autor de mais de 70 livros, entre outros, do “Astronáutica do Sonho à Realidade – A história da Conquista Espacial”.
Missão Apollo: homem pisa em solo lunar
Apollo foi o nome do programa espacial lunar destinado a colocar um homem na superfície da Lua. A primeira idéia para se alcançar o nosso satélite previa a construção de um enorme foguete, de três estágios, denominado Nova, capaz de colocar uma nave de 68 toneladas em trajetória lunar. Depois de entrar em órbita lunar, a nave desceria na superfície lunar por intermédio de retrofoguetes. Esta mesma nave decolaria da Lua diretamente para a Terra. Este método foi chamado de ascensão direta. Se bem que alguns especialistas da NASA tivessem, inicialmente, aceitado esta idéia, logo verificaram que a ascensão direta implicaria a construção de um foguete quase duas vezes mais poderoso do que qualquer outro já idealizado. Deveria possuir uma força propulsora inicial de 6.000 toneladas.
Uma idéia rival era a earth-orbit rendez-vous, encontro em órbita terrestre, no qual se previa a montagem de partes separadas da nave Apollo, em órbita terrestre. Este processo que Von Braun defendeu inicialmente, implicaria o lançamento de foguetes que transportariam a nave dividida em cinco partes, que seriam acopladas ao redor da Terra. Depois de montada, a nave seria usada para o lançamento de um foguete que deveria atingir a Lua em vôo direto. Além das dúvidas sobre as condições de descida, havia um outro inconveniente: a precisão que o lançamento de múltiplos foguetes, em intervalos de frações de segundo, iria exigir.
Foi sugerido um terceiro método. Pensou-se em enviar um veículo de reabastecimento à nave tripulada Apollo, em sua viagem à Lua. A grande vantagem desse método seria a redução considerável no peso do veículo tripulado.
Uma outra variante desse processo consistia em transportar propulsante suplementar e abastecimento à superfície lunar por meio de veículos não tripulados. Após a descida na Lua, os tripulantes da Apollo, em um vôo direto, poderiam se reabastecer para seu regresso à Terra. Além do risco de que os astronautas viessem a descer muito longe do abastecimento, haveria a dúvida sobre se eles teriam descido intactos.
O quinto método, denominado lunar-orbit rendez-vous (encontro em órbita lunar), previa o lançamento por um único foguete, no qual estaria incluído a nave Apollo e um foguete-veículo, denominado módulo lunar, que deveria se separar da espaçonave principal para realizar a alunissagem. Em termos de gasto de energia, este processo revelou-se o mais econômico.
Um cálculo inicial estimou em 49.887 quilos a propulsão necessária para levar a nave até a Lua. Ora, tal valor estava dentro da capacidade do lançador Saturno 5. Desde 1962 que a família dos foguetes Saturno se encontrava bem desenvolvida.
Os lançadores Saturno eram descendentes dos foguetes A4 alemães e foram desenvolvidos pela equipe de Wernher Von Braun. Por outro lado, o processo do encontro em órbita lunar é o desenvolvimento de uma idéia proposta, pela primeira vez, pelo fusólogo soviético Yuri Vasilievich Kondratyuk, em 1916. Assim, a conquista da Lua é, na realidade, uma vitória da organização e engenho norte-americano que se serviu dos conhecimentos acumulados em diversas nações.
Após o sucesso da Apollo 8, a NASA concluiu que duas experiências seriam necessárias para testar o equipamento da Apollo antes de uma descida em solo lunar. Assim, na missão Apollo 9, em 3 de março de 1969, os astronautas James Mac Divitt, David Scott e Russel Schweickart realizaram o primeiro teste completo do sistema Apollo: executaram as manobras de separação e acoplamento com o módulo lunar que deveria descer na Lua. Um dos tripulantes, Schweickart, realizou um passeio no espaço durante 37 minutos. Seguiu-se dois meses mais tarde, em 18 de maio de 1969, o vôo da Apollo 10, quando os astronautas Thomas Stafford, Eugene Cernan e John Young repetiram os testes realizados pela missão anterior ao redor da Lua. Durante a manobra de preparação para alunissagem, o módulo lunar ficou a 15 quilômetros da superfície lunar.
Depois dos três últimos sucessos, os norte-americanos estavam preparados para o vôo triunfal da Apollo 11, uma das mais extraordinárias conquistas da humanidade.
