Os humanos sempre sonharam em pisar na Lua e em outros corpos planetários, como Marte. Desde a década de 1960, viajantes espaciais têm vestido trajes projetados para protegê-los do vácuo do espaço e se aventurado no desconhecido.

No entanto, a missão Polaris Dawn, que deveria incluir a primeira caminhada espacial organizada por uma empresa privada, foi adiada. Isso se deve a complicações com o projeto e desenvolvimento de um traje espacial adequado.

Os trajes lunares também são um dos elementos-chave do programa lunar Artemis da Nasa que ainda não foram entregues. Um relatório divulgado em novembro de 2023 disse que o contratante que está fazendo os trajes precisa revisitar aspectos do projeto fornecido pela Nasa, o que poderia introduzir atrasos.

Ainda assim, a primeira caminhada espacial, pelo cosmonauta soviético Alexei Leonov, ocorreu em 1965. Mais tarde, 12 astronautas da Nasa caminhariam na superfície lunar, entre 1969 e 1972, usando tecnologia que seria superada pelos smartphones de hoje. Portanto, não é irrazoável perguntar por que ainda pode ser difícil projetar e construir trajes espaciais para fazer a mesma coisa.

Muito mudou desde que as missões Apollo fincaram bandeiras na Lua. A geopolítica que impulsiona as viagens espaciais mudou, e os trajes espaciais não são mais esperados apenas como uma forma de proteção. Em vez disso, eles são uma maneira crítica de melhorar a produtividade dos astronautas. Isso envolve repensar não apenas os próprios trajes, mas também a tecnologia que os suporta.

"

Uma variedade de poderosas tecnologias de telecomunicações para conectar astronautas com estações espaciais e controle terrestre está ao lado de câmeras multissensoriais, leitores de temperatura e sensores de proximidade nos trajes espaciais atuais.

Consciência situacional – entender elementos-chave no ambiente, como a saúde de um astronauta – é um princípio fundamental para o design moderno de trajes espaciais e crítico para a segurança do operador. A capacidade de um traje rastrear a frequência cardíaca e outros sinais vitais é importante em um vácuo, onde os níveis de oxigênio precisam de monitoramento constante.

As expectativas em torno dos riscos que os astronautas assumem mudaram para melhor. E o nível de investimento necessário para produzir um traje espacial exige que ele possa ser usado para tarefas futuras que podem incluir o assentamento lunar nas próximas décadas.

O compromisso que os engenheiros devem fazer ao incorporar tecnologia vestível como as já mencionadas é o peso. Uma maior consciência situacional resultará em um traje espacial que é muito pesado para se mover efetivamente?

Quando Elon Musk deu a primeira indicação de desafios com o traje de atividade extraveicular para a missão Polaris Dawn em uma apresentação para funcionários da SpaceX em janeiro, não foram dificuldades com a tecnologia conectada que ele discutiu, mas de redesenhar “o traje para que você realmente possa se mover nele”.

Consciência situacional

No entanto, ao falar sobre mobilidade em um traje espacial, você precisa considerar as tarefas que deseja que essa mobilidade suporte.

Antes do advento dos trajes espaciais modernos, os astronautas da Apollo lutavam para realizar missões. Ao perfurar a superfície da Lua com uma furadeira manual para coletar amostras, os astronautas achavam difícil fornecer força descendente suficiente para contrabalançar a gravidade mais fraca da Lua. Não foi até a invenção de uma furadeira de gravidade zero, décadas depois, que esse problema foi abordado.

A exploração atual de exoesqueletos pneumáticos, fornecendo o suporte necessário para movimento em baixa gravidade, pode ser parte de uma solução. No entanto, os trajes espaciais mais novos também podem precisar se conectar com hardware, como furadeiras robóticas que existem fora do traje. Isso também necessitará de mais mobilidade nos trajes espaciais.

Trabalhando com robôs

Transferir tarefas, anteriormente realizadas por humanos, para robôs será parte do futuro da exploração espacial. É uma maneira primária pela qual os engenheiros também poderão aprimorar a mobilidade dos astronautas em trajes espaciais.

Por exemplo, quando um astronauta realiza uma caminhada espacial para inspecionar a condição de uma parte da estação espacial e fazer possíveis reparos, ele é apoiado por um braço robótico que garante que ele não flutue para o espaço. Embora articulado, este braço é rígido e pode limitar o movimento do astronauta.

Uma abordagem atualmente em exploração para estender essa gama de movimentos é um robô escalador, que é fixado tanto no astronauta quanto na estação espacial, que um indivíduo pode controlar através de seu traje espacial. Isso permitiria que o astronauta se movesse pela estação espacial mais rapidamente e com uma maior amplitude de movimentos do que antes, permitindo-lhe alcançar e reparar áreas de difícil acesso, como cantos.

Embora a esperança eventual seja que os próprios robôs possam avaliar qualquer dano à estação espacial e repará-lo, devido a possíveis interrupções nas operações normais, os humanos devem estar prontos para intervir. Interrupções possíveis podem ser naturais, como uma pequena chuva de meteoros danificando o robô, ou feitas pelo homem, como um hackeamento realizado por um grupo ou estado hostil.

Para os tipos de atividades que queremos realizar no futuro, essa colaboração humano-robô será fundamental. Construir uma base na Lua, como planejam fazer os EUA e a China, envolverá trabalhos de construção e perfuração, que os humanos não poderão realizar sozinhos. Os trajes espaciais modernos precisarão fornecer uma interface para trabalhar com essa nova tecnologia, e podemos esperar que os trajes evoluam em conjunto com a robótica.

A relação entre humanos e robôs está mudando. Ela irá além das caminhadas espaciais e do uso anterior dos robôs como ferramentas limitadas, para uma situação em que eles são parceiros cooperativos no espaço. Os objetivos de daqui a dez ou vinte anos, como construir assentamentos lunares, explorar depósitos minerais na Lua e reparar de forma eficiente os módulos da estação espacial, só podem ser alcançados com o uso da robótica.

Os trajes espaciais modernos serão uma base fundamental dessa relação colaborativa, formando a interface onde astronautas e robôs podem trabalhar juntos para alcançar objetivos comuns. Então, quando deixarmos novamente nossas pegadas em outros mundos, não estaremos mais sozinhos.

Yang Gao, Professor de Robótica, Chefe do Centro de Pesquisa em Robótica, King’s College London.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.