Cum vor arăta următoarele urme de pași pe Lună? Cizmele astronauților pentru misiunea Artemis, realizate pentru condițiile extreme de la Polul Sud lunar vor avea un design special pe talpă, care să lase o nouă amprentă iconică 

Cizmele lunare purtate de astronauții din misiunile Artemis vor trebui să îi protejeze pe purtătorii lor de terenul dificil și de temperaturile extreme, însă rolul lor memorabil va fi reprezentat de amprentele pe care le vor lăsa în urmă, potrivit BBC News.

Este una dintre cele mai durabile imagini ale erei spațiale Apollo – o urmă singuratică, puțin adâncă, presată în solul cenușiu și prăfuit al suprafeței lunare. Barele de regolit compactat se întind pe orizontală, formate de talpa cizmei astronautului Buzz Aldrin (foto sus). În prezent, fiind una dintre primele urme lăsate de un om pe o altă planetă, aceasta este un simbol puternic al efortului uman.

În realitate, amprenta este doar una dintre sutele lăsate de cei 12 astronauți care au pășit pe Lună între 1969 și 1972. Și, din câte știm, acele amprente sunt încă acolo și în ziua de azi. Fără ca vântul sau ploaia să le erodeze, ele vor rămâne pe suprafață timp de milioane de ani.

În timp ce NASA se pregătește acum să trimită o nouă serie de astronauți la Polul Sud al Lunii, ar putea exista un alt set de urme de pași care să își lase amprenta de neșters pe suprafața lunară. Dar cum vor arăta primele urme de pași pe suprafața lunară peste 50 de ani? Și cât de diferite vor fi cizmele care le vor crea față de cele purtate de astronauții Apollo?

NASA și partenerii săi comerciali au petrecut ani de zile proiectând și perfecționând materialele pentru următoarea generație de cizme lunare. Atunci când cei patru noi astronauți vor ateriza în sfârșit pe Lună, în 2025, cu ajutorul programului Artemis, încălțămintea lor va trebui să aibă performanțe pe care cizmele Apollo nu au fost nevoite să le atingă niciodată, pentru ca purtătorii lor să se simtă confortabil și în siguranță. Aceștia vor trebui să îi protejeze pe astronauți pentru perioade îndelungate la temperaturi de până la -225C (-373°F), precum și să îi ajute să își mențină echilibrul pe terenul foarte accidentat de la Polul Sud lunar.

Pe lângă încorporarea de materiale și tehnologii inovatoare în cizme, inginerii își îndreaptă atenția și asupra amprentelor care vor marca suprafața Lunii pentru mileniile următoare. Tălpile acestor ghete lunare nu numai că vor trebui să ofere o aderență adecvată pe suprafața Lunii, dar vor trebui să fie la fel de emblematice și instantaneu recognoscibile ca acelea lăsate de primii călători pe Lună.

„Există cu siguranță unele caracteristici funcționale care trebuie să fie încorporate în ea”, spune Zach Fester, inginer de costume spațiale la Centrul Spațial Johnson al NASA, care a condus cercetarea și dezvoltarea pentru noua încălțăminte lunară. „Tracțiunea este absolut importantă – expui talpa cizmei la o varietate de caracteristici ale suprafeței, așa că are nevoie de o aderență bună pe rocile mai dure și pe regolitul pufos, dar și pe suprafețele metalice mai dure, cum ar fi vehiculele, scările și roverele. De asemenea, banda de rulare trebuie să fie robustă împotriva uzurii. Dar cu siguranță că și estetica face parte din acest lucru, deoarece aceste imagini [ale urmelor] sunt destul de emblematice.”

Proiectarea generală a costumelor spațiale care vor fi folosite în misiunile Artemis a fost încredințată Axiom Space, o companie spațială comercială care, la începutul acestui an, a efectuat a doua misiune privată de astronauți către Stația Spațială Internațională. O parte esențială a noilor costume spațiale, care au fost dezvăluite în martie 2023, va fi însăși cizma lunară. Cu toate acestea, designul exact al cizmelor nu a fost încă făcut public.

Dar cercetările publicate de NASA cu privire la cerințele pe care vor trebui să le îndeplinească cizmele, împreună cu primele teste efectuate pe unele dintre modelele propuse oferă câteva indicii.

Poate că cea mai mare provocare va fi reprezentată de temperaturile cu care se vor confrunta astronauții, în comparație cu misiunile Apollo, care s-au desfășurat în principal în zone de aterizare relativ plate din regiunile ecuatoriale ale Lunii. Atunci când Artemis III va ateriza pe Lună, echipajul său va ateriza într-un mediu foarte diferit, la Polul Sud lunar.

„Pentru Polul Sud, avem în vedere temperaturi mult mai scăzute”, spune Fester.

Se știe că în această regiune există zone care rămân permanent în umbră. „Acestea nu au văzut soarele de mii de ani”, spune Fester. „Unele dintre ele pot coborî până la 48 de grade Kelvin (-373F/-225C ) sau mai jos. Dacă se află în Soare, se poate ajunge în nord la 150F (65C). Iar o ieșire în spațiu poate dura între patru și opt ore, așa că în acest timp poți întâlni oscilații destul de mari de temperatură”.

Acest lucru înseamnă că izolarea va fi esențială. Atât NASA, cât și Axiom au testat noi tipuri de spume și acoperiri izolatoare pentru a ajuta la menținerea unei temperaturi confortabile în interiorul cizmei.

„Cizma este special concepută pentru a rezista la temperaturile extreme de la Polul Sud lunar, folosind materiale avansate care nu existau în timpul misiunii Apollo”, spune Russell Ralston, director adjunct al programului de activitate extravehiculară (EVA) la Axiom Space, care și-a numit cizma lunară AxEMU. „Folosim mai multe materiale unice pentru a rezista la temperaturile scăzute de la Polul Sud lunar. Acestea includ formulări noi de fluoropolimeri, materiale izolatoare și acoperiri concepute pentru a proteja termic picioarele astronauților.”

O opțiune luată în considerare de inginerii NASA a fost adăugarea de elemente de „încălzire activă” în cizme pentru a oferi căldură suplimentară. Dar radiatoarele pentru cizme vin cu un compromis, spune Fester. „Dacă te încălzești activ, trebuie să tragi energie de undeva.” Acest lucru ar însemna baterii și cabluri care ar putea adăuga greutate la cizme și la încărcătura totală purtată de astronauți.

Având în vedere că astronauții urmează să exploreze suprafața lunară pentru perioade lungi de timp și, eventual, să construiască o bază permanentă pe Lună în misiunile viitoare, chiar și cantități mici de volum suplimentar ar putea face ca deplasarea să fie mai puțin eficientă.

Inginerii vor trebui să se asigure că cizmele se potrivesc cât se poate de perfect, dar se vor confrunta cu alte provocări cu care omologii lor din Apollo nu s-au confruntat – gama de dimensiuni corporale ale astronauților. În cadrul Artemis, prima femeie va pune piciorul pe Lună. Acest lucru va însemna că va fi necesară o gamă mult mai largă de mărimi pentru cizme decât în misiunile Apollo, unde astronauții erau toți bărbați și aveau aproape toți aceeași înălțime, vârstă și greutate.

„Căutăm modalități prin care putem lucra cu indivizii pentru a obține o cizmă potrivită pentru ei”, spune Fester, care petrece multe ore în care se plimbă în prototipuri de cizme și costume pentru a testa cum se simt. Dar, în loc să se facă numeroase mărimi personalizate, cizmele vor veni în mărimi selectate care pot fi apoi ajustate cu inserții de umplutură și mecanisme de strângere externe.

„Cizma lunară AxEMU va fi mult mai confortabilă și mai mobilă decât cele folosite în timpul misiunilor Apollo”, adaugă Ralston.

Astronauții vor petrece, de asemenea, o perioadă considerabilă de timp înainte de lansare antrenându-se în cizmele lor pentru a se asigura că acestea vor funcționa conform așteptărilor pe Lună. „Ei se vor antrena și se vor antrena în aceste cizme, vor încerca diferite opțiuni, până când vor obține ținuta perfectă”, spune Fester.

„Să te obișnuiești cu cizmele lunare este la fel de important ca rodajul unei perechi noi de pantofi.”

Iar pentru cei cărora le place un plus de confort, există întotdeauna soluții mai puțin tehnice. „Eu personal port două șosete pe fiecare picior – se simte mult mai bine peste șase ore”, spune Fester.

Un alt considerent important este legat de suprafața lunară în sine. Praful fin care acoperă o mare parte din Lună are forme neregulate și este ascuțit, ceea ce îl face foarte abraziv. De asemenea, poartă o încărcătură electrică care face ca praful să se lipească ușor de suprafețe, dar poate face ravagii și la echipamentele electrice. Aducerea acestui material înapoi într-un modul de aterizare sau într-un habitat lunar este cu siguranță nedorită.

Ralston spune că cizmele pe care compania sa le proiectează vor avea un design aproape fără cusături pentru a minimiza zonele în care praful ar putea fi prins și vor folosi materiale care pot împiedica praful încărcat electric să adere la cizme.

Dar cum rămâne cu amprentele pe care le vor lăsa?

În timpul misiunii Apollo, astronauții purtau cizme rigide pe care le fixau deasupra pe o gheată mai moale care făcea parte din costumul spațial. Aceste cizme au fost cele care au dat amprenta distinctivă în formă de pastilă pe suprafața lunară. Când s-au întors în capsula lunară, astronauții și-au scos cizmele și le-au lăsat pe Lună.

„Cizma de deasupra a fost pusă special pentru operațiunile de pe suprafață și apoi au aruncat-o, lăsând-o acolo pentru a economisi masă la întoarcerea acasă”, spune Fester.

Atât Fester, cât și Ralston spun că nu s-a decis încă dacă cizmele lunare Artemis vor adopta o abordare similară prin utilizarea unei cizme suprapuse, dar spun că acest lucru va fi determinat de cerințele de rezistență la temperatură și abraziune. Primele prototipuri testate de NASA par să indice că aceasta ar putea fi opțiunea preferată. Iar tălpile în sine par destul de diferite de cele folosite în timpul misiunii Apollo. Una dintre tălpile exterioare din silicon avea forma chevron, în timp ce alta avea urme complexe, mai mult ca o gheată de drumeție, pentru a oferi o mai bună aderență pe suprafața cu cratere de la Polul Sud.

Deși Ralston nu dezvăluie deocamdată detalii despre cum ar putea arăta talpa finală, el a oferit un indiciu: „Avem planuri pentru un design specific care poate încorpora un logo sau alte imagini care simbolizează semnificația întoarcerii pe Lună”.

Cu toate acestea, el nu spune exact cum ar putea arăta.

Un lucru este clar – următoarele urme de pași pe Lună vor fi la fel de semnificative ca și ultimele, marcând o nouă eră în explorarea spațiului. Mai degrabă decât să fie doar o destinație în sine, Luna va fi o etapă pentru explorarea ulterioară cu echipaj uman a sistemului solar, inclusiv a planetei Marte.

Întrebat cum se simte să lucreze la ceva care va lăsa o amprentă iconică pe o altă lume, probabil pentru milioane de ani, Fester recunoaște că are emoții.

„Nu există presiune, nu-i așa?”, spune el. „Există absolut un puternic sentiment de responsabilitate care vine odată cu asta. Pentru mine, acea imagine reprezintă mult mai mult decât o simplă amprentă lăsată în urmă – reprezintă toate testele care au loc la sol, rachetele, capsulele echipajului și modul de aterizare care ne duc la suprafață. Este o imagine a ceea ce putem face împreună și a cât de mult succes putem avea cu adevărat.”