Apollo program

A Apollo não nasceu como programa lunar. Quando a NASA começou a estudá-lo, no final da década de 1950, a agência procurava simplesmente o que fazer depois do Mercury: uma nave para três tripulantes, mais capaz e mais habitável, pensada para missões de longa duração em órbita terrestre, para um eventual voo à volta da Lua e, no horizonte mais distante, para uma alunagem sem data definida. Os estudos de viabilidade foram distribuídos por várias empresas, e os grupos internos da agência trabalharam em configurações de cabine, sistemas de suporte de vida e perfis de reentrada à velocidade de retorno lunar, que é o problema térmico que separa um voo orbital de uma curta viagem interplanetária.

Esse trabalho preparatório revelou-se decisivo. Quando o programa mudou de escala, a agência não partia do zero: já existiam requisitos para a nave, uma ideia do tipo de escudo térmico necessário e uma família de lançadores em desenvolvimento sob a direção da equipa de Wernher von Braun, transferida para o centro de voo espacial Marshall em Huntsville. O impulso político encontrou, assim, uma arquitetura embrionária em que se apoiar, e não uma folha em branco.

O contexto foi marcado pela competição com a União Soviética. O lançamento do primeiro satélite artificial em 1957 e, sobretudo, o primeiro voo humano orbital soviético em abril de 1961 instalaram em Washington a perceção de um atraso estratégico. Em 25 de maio de 1961, numa mensagem ao Congresso, o presidente Kennedy propôs que a nação se comprometesse a alcançar, antes do fim da década, o objetivo de pousar um homem na Lua e trazê-lo de volta em segurança à Terra.

A frase teve consequências técnicas imediatas. Fixar uma data tornava o tempo o recurso mais escasso do programa e obrigava a decidir com informação incompleta, a desenvolver em paralelo o que em condições normais teria sido feito em série, e a pagar por redundância onde esperar teria sido mais barato. Também transformou a estrutura da NASA: o orçamento cresceu rapidamente, criaram-se ou ampliaram-se centros, contrataram-se equipas inteiras e importaram-se do domínio militar e da indústria métodos de gestão de projetos — planeamento por marcos, controlo de configuração, acompanhamento de interfaces — que até então não se aplicavam a um programa civil dessa complexidade.

A pergunta que ordenou tudo o resto não foi que foguete construir, mas como chegar lá. Estudaram-se três modos. A ascensão direta enviava uma única nave à Lua com um lançador enorme, de uma potência que nenhum projeto em curso garantia a tempo. O encontro em órbita terrestre repartia a carga entre dois ou mais lançamentos que se montavam em torno da Terra antes de partir. O encontro em órbita lunar, defendido com insistência por John Houbolt a partir do centro de investigação Langley, propunha deixar a nave principal em órbita da Lua e descer apenas com um pequeno veículo especializado, que podia ainda abandonar o seu estágio de descida na superfície.

A terceira opção era a mais leve e a que permitia otimizar cada veículo para a sua tarefa, mas exigia uma manobra que até então ninguém tinha ensaiado: encontrar-se e acoplar em órbita lunar, a centenas de milhares de quilómetros de casa, sem possibilidade de refúgio caso algo falhasse. O debate interno foi duro e opôs os centros entre si. Em 1962 a agência decidiu-se pelo encontro em órbita lunar, e com essa escolha ficaram fixados o tamanho do lançador, a existência de um módulo lunar separado e boa parte do conteúdo dos voos de teste posteriores, que tiveram de demonstrar o encontro espacial como capacidade rotineira antes de o tentar junto à Lua.

O resultado foi um sistema de três peças. O lançador Saturn V, de três estágios, foi concebido para colocar em trajetória translunar um conjunto que nenhuma outra máquina da época conseguia mover; o seu primeiro estágio foi construído pela Boeing, o segundo pela North American Aviation e o terceiro pela Douglas, com a unidade de instrumentos — o anel com o guiamento e o controlo do veículo — a cargo da IBM, tudo sob a coordenação técnica do centro Marshall. Para as missões que não exigiam sair da órbita terrestre empregou-se o Saturn IB, mais pequeno, que reutilizava o estágio superior do veículo grande.

O módulo de comando e serviço, da North American Aviation, era a nave da tripulação: uma cápsula cónica pressurizada com o escudo térmico capaz de suportar a reentrada à velocidade de retorno lunar, acoplada a um módulo de serviço cilíndrico com o motor principal, as células de combustível, os tanques e as antenas. O módulo lunar, da Grumman, foi a primeira nave tripulada concebida para voar apenas no vácuo: dois estágios independentes, um de descida com motor regulável e trem de aterragem, e outro de subida que descolava a partir do primeiro para se reunir com o módulo de comando. A sua estrutura, aligeirada ao limite, não teria resistido à atmosfera terrestre.

A essas três peças juntou-se um quarto elemento menos visível e não menos crítico: o computador de guiamento, desenvolvido pelo laboratório de instrumentação do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, com a sua unidade inercial e o seu software de navegação. Era um sistema modesto em capacidade de cálculo comparado com qualquer equipamento posterior, mas com uma arquitetura de prioridades e reinício que permitiu salvar situações críticas em voo, e foi um dos grandes impulsionadores da microeletrónica de circuitos integrados da época.

Construir as máquinas foi apenas uma parte do problema; a outra foi montá-las, transportá-las e lançá-las. Os veículos Saturn eram demasiado grandes para serem preparados na rampa, pelo que a NASA construiu em Merritt Island, junto a Cabo Canaveral, um complexo pensado para montar o foguete completo sob teto e levá-lo depois, já erguido, até à plataforma. O edifício de montagem vertical, as plataformas móveis, a torre umbilical e os transportadores de lagartas que percorriam a via até aos pontos de lançamento do complexo 39 formavam um sistema de manuseamento tão singular como o próprio foguete, e a sua história ocupa um volume inteiro das histórias oficiais do programa.

O esforço industrial foi proporcional. No seu ponto máximo, o programa deu emprego a cerca de 400 mil pessoas e exigiu o concurso de mais de 20 mil empresas e universidades espalhadas por todo o país, com uma cadeia de fornecimento que ia desde as grandes montadoras até oficinas que fabricavam uma única peça. Essa dispersão obrigou a inventar procedimentos de garantia de qualidade, de rastreabilidade de componentes e de controlo de alterações que depois se tornaram prática comum da engenharia de sistemas. O custo total do programa foi estimado em cerca de 25,4 mil milhões de dólares de 1973, equivalentes a centenas de milhares de milhões atuais segundo as análises de custo mais recentes.

Em 27 de janeiro de 1967, durante um ensaio em terra com o veículo sem combustível, um incêndio deflagrou na cabine do primeiro módulo de comando destinado a voar com tripulação. A atmosfera de oxigénio puro a pressão superior à ambiente, a cablagem e os materiais combustíveis do interior transformaram uma faísca num fogo impossível de extinguir, e a escotilha, que abria para dentro e exigia vários minutos, impediu qualquer evacuação. Morreram os três astronautas atribuídos à missão.

A investigação posterior foi implacável com o programa e com o seu contratante principal, e as suas conclusões refizeram a nave: escotilha de abertura rápida para fora, eliminação de materiais inflamáveis da cabine, cablagem protegida, mudança da atmosfera empregue em terra e uma revisão geral dos procedimentos de ensaio. Os voos tripulados ficaram suspensos durante quase dois anos. Paradoxalmente, essa paragem permitiu depurar o módulo de comando e o módulo lunar até um grau de maturidade que o calendário original não teria permitido, e na memória do programa o acidente ficou como o ponto em que a pressa deixou de ser o único critério.

Enquanto o programa tripulado estava parado, os voos não tripulados prosseguiram. O primeiro lançamento do Saturn V, em novembro de 1967, fez voar o veículo completo à primeira com todos os seus estágios ativos e submeteu o módulo de comando a uma reentrada à velocidade de retorno lunar; pouco depois, outro voo testou o módulo lunar em órbita terrestre, e um terceiro, com problemas sérios de vibração e falhas de motor nos estágios superiores, obrigou a redesenhar detalhes antes de autorizar tripulações a bordo.

A recuperação foi vertiginosa. Em outubro de 1968 o primeiro voo tripulado do módulo de comando redesenhado passou onze dias em órbita terrestre a testar a nave; em dezembro, com o módulo lunar ainda por concluir, a NASA tomou a decisão audaciosa de enviar uma tripulação à órbita da Lua a bordo do módulo de comando, um voo que confirmou a navegação translunar e o regresso a partir de uma órbita lunar. Na primavera de 1969 voou-se o módulo lunar tripulado em órbita terrestre, com separação, encontro e acoplamento completos, e a seguir repetiu-se o perfil inteiro em órbita da Lua, descendo até poucos quilómetros da superfície sem chegar a pousar. Em julho de 1969, a quinta missão dessa sequência alunou: a humanidade pisou outro corpo celeste pela primeira vez.

Entre 1969 e 1972 o programa completou seis descidas com sucesso em seis regiões distintas, e doze pessoas caminharam sobre a Lua. A progressão foi deliberada. As primeiras alunagens procuraram sobretudo demonstrar a capacidade e uma precisão de aterragem aceitável, com estadias curtas e saídas ao exterior limitadas. As seguintes ampliaram o tempo em superfície e a carga científica, e as últimas três missões, as chamadas missões J, levaram um módulo lunar com maior capacidade de descida, um veículo elétrico de superfície que multiplicou o raio de exploração e um conjunto de instrumentos e câmaras no módulo de serviço para cartografar a partir da órbita.

Em abril de 1970 o programa viveu a sua emergência mais grave em voo: a explosão de um tanque de oxigénio do módulo de serviço, a caminho da Lua, deixou a nave sem energia nem suporte de vida suficientes e obrigou a cancelar a alunagem. A tripulação usou o módulo lunar como bote salva-vidas, contornou a Lua numa trajetória de retorno livre e regressou à Terra. O acidente demonstrou a solidez do controlo de missão, forçou outra ronda de redesenhos no módulo de serviço e atrasou os voos seguintes vários meses.

A dimensão científica cresceu à medida que o programa ganhava confiança operacional. Cada tripulação instalou na superfície um conjunto de instrumentos alimentados por um gerador de radioisótopos — sismómetros, magnetómetros, detetores de vento solar, medidores de fluxo térmico — que continuaram a transmitir durante anos depois da partida dos astronautas. Várias missões deixaram ainda refletores de canto que permitem medir com laser a distância entre a Terra e a Lua, uma experiência que continua a fornecer dados meio século depois.

A colheita de amostras foi o legado mais duradouro. No total, o programa trouxe à Terra 382 quilogramas de rochas e solo lunar, repartidos em cerca de 2.200 amostras individuais recolhidas em seis locais de geologia muito distinta, desde planícies de lava até formações de terras altas e depósitos de origem vulcânica. A sua análise reescreveu o que se sabia sobre a idade da superfície lunar, o bombardeamento inicial do sistema solar interior e a origem do próprio satélite, e uma fração do material foi conservada sem ser aberta precisamente para que gerações futuras a estudassem com instrumentos que ainda não existem. A preparação das tripulações incorporou formação geológica de campo, e a última missão levou à Lua um geólogo profissional.

O programa terminou antes de esgotar o material construído. Quando o objetivo político se deu por cumprido, a prioridade orçamental deslocou-se para outros projetos e as últimas missões planeadas foram canceladas; a última alunagem foi a de dezembro de 1972. Ficaram por voar veículos Saturn completos, hoje exibidos como peças de museu, e equipamento de superfície já fabricado.

Esse excedente encontrou dois usos. O primeiro foi a estação espacial Skylab, colocada em órbita em 1973 sobre um estágio de Saturn adaptado e visitada por tripulações que chegaram em naves Apollo lançadas com Saturn IB. O segundo, em 1975, foi o acoplamento em órbita de um módulo de comando Apollo com uma nave Soyuz soviética por meio de um módulo adaptador construído para a ocasião, o primeiro voo conjunto dos dois programas que tinham competido durante quinze anos. Com esse voo retirou-se definitivamente o material do programa lunar, e os Estados Unidos não voltaram a lançar astronautas até à entrada em serviço do vaivém espacial.

O balanço do programa costuma medir-se pelas seis alunagens, mas a sua influência foi mais ampla. No plano técnico, impulsionou a eletrónica de circuitos integrados, a metalurgia criogénica, as células de combustível, os materiais ablativos e o software embarcado em tempo real muito mais depressa do que teriam avançado por si sós. No plano organizacional, deixou uma escola de gestão de projetos complexos — revisões formais, controlo de configuração, análise de falhas, dupla cadeia de decisão entre o centro de controlo e o veículo — que se tornou o padrão dos grandes programas aeroespaciais posteriores.

No plano científico, fundou a geologia planetária comparada como disciplina com material de campo real, e as estações deixadas na superfície proporcionaram a primeira sismologia de outro mundo. No plano cultural, as imagens captadas pelas tripulações — a Terra a erguer-se sobre o horizonte lunar, o planeta inteiro visto à distância — mudaram a forma como a sociedade se olhava a si própria e alimentaram o nascente movimento ambiental. E no plano político deixou uma lição incómoda: um programa concebido como demonstração de capacidade nacional cumpre o seu objetivo e, cumprido este, perde o argumento que o sustentava. Os programas de exploração lunar posteriores tiveram de se justificar com razões distintas — presença sustentada, ciência, recursos, cooperação internacional — precisamente porque a Apollo esgotara a primeira.

Meio século depois, a Apollo continua a funcionar como vara de medir. Os números do seu esforço — o pico de cerca de 400 mil pessoas, as mais de 20 mil empresas e universidades envolvidas, os 25,4 mil milhões de dólares de 1973 que custou — são citados sempre que se discute se um país pode permitir-se um programa de exploração humana. As suas decisões de arquitetura, em particular o encontro em órbita lunar e a separação entre nave de trânsito e veículo de descida, reaparecem quase intactas nos planos de regresso à Lua do século XXI. E os seus fracassos, o incêndio em terra e a explosão do tanque de oxigénio, continuam a ser casos de estudo obrigatórios sobre como a pressão do calendário se transforma em risco assumido sem ter sido avaliado.