Sozinho no Universo: quando o astronauta Bruce McCandless flutuou livremente no espaço

O astronauta pioneiro no uso de jetpack narra a história de sua “máquina voadora”, uma das maiores invenções da história da NASA.

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Bruce McCandless voando sozinho durante a missão STS-41B em 1984.

“Pode ter sido um pequeno passo para neil, mas é um grande salto para mim.” — Bruce McCandless

Quando eu era criança, não tínhamos astronautas. Mas tínhamos histórias em quadrinhos – Flash Gordon, Buck Rogers, pessoas desse tipo. Quando mencionei aos meus pais que queria voar como Buck Rogers, eles diziam: “Bem, o homem pode eventualmente voar no espaço, mas certamente não antes do ano 2000. Então, por que você não desce à Terra e faz alguma coisa prática, como aprender a dirigir um navio de guerra ou algo desse tipo?”

Bruce McCandless esteve duas vezes no espaço e na primeira delas em 1984, a bordo da Challenger, na missão STS-41-B, fez o primeiro teste em órbita com o experimento que ajudou a desenvolver, tornando-se o primeiro astronauta da história a caminhar no espaço completamente livre. Na sua segunda missão, STS-31, em abril de 1990, fez parte da tripulação da Discovery que colocou em órbita o telescópio espacial Hubble.

Em vez de aprender a dirigir um encouraçado, optei por ingressar na Academia Naval dos EUA e estava firmemente comprometido com submarinos nucleares, o primeiro dos quais, o USS Nautilus, havia chegado à Academia Naval em uma visita. Minha vida estava indo nessa direção até uma tarde de outubro de 1957, quando soubemos que um Sputnik havia sido lançado. Por acaso, eu tinha um receptor de ondas curtas no meu quarto como um senhor sênior do ensino médio, e então jogamos um fio pela janela, cinco andares até o fosso, e conseguimos receber o bipe-bipe-bipe que o Sputnik transmitia.

O Sputnik-1: o primeiro objeto posto pela humanidade em órbita ao redor de um corpo celeste, a Terra.

Eu gostaria de falar um pouco sobre as unidades de manobra. Elas são uma espécie de sistema pessoal de propulsão de foguetes. Imediatamente após meu voo com a MMU, fiquei surpreso que os franceses saíssem chamando-a de “A Poltrona Voadora”, remetendo ao primeiro experimento do homem com propulsão de foguetes, que me disseram que foi conduzido por um imperador chinês no início do primeiro milênio d.C.

Wan Hu foi um funcionário da corte durante a dinastia Ming que, segundo a lenda, foi o primeiro astronauta a viajar para a Lua, por volta do ano 1000. De acordo com a lenda, Wan Hu queria chegar à Lua. Para isso, amarrou à sua cadeira duas grandes pipas, por sua vez presas a vários foguetes a pólvora. Sentado nesta espaçonave artesanal, no alto de uma colina, mandou que seus servos acendessem os foguetes. Houve uma grande explosão e, quando a fumaça se dissipou, Wan Hu e sua cadeira voadora haviam desaparecido. Em homenagem ao lendário astronauta, uma cratera lunar recebeu em 1970 o nome de Wan Hoo.

Agora, isso não é tão exagerado como você pode acreditar, porque Zvezda na União Soviética construiu uma sólida unidade de manobras de propulsor. Tinha pequenos motores de foguete sólidos individuais, com uma matriz semelhante nas costas. Quando o controlador manual era ativado, ele acionava eletricamente o próximo motor sólido em sequência. Felizmente, isso nunca foi testado no espaço.

Conceito soviético inicial de Zvezda para uma unidade de manobras.

A primeira caminhada espacial foi feita pelo nosso amigo Alexei Leonov. Durante seu EVA, que foi na primavera de 1965, época em que éramos muito competitivos com a União Soviética, o general Leonov teve cerca de 12 minutos de caminhada no espaço. Nós, nos EUA, tivemos que superar isso, é claro: três meses depois, Ed White saiu e fez o dobro dessa duração, 23 minutos, nos colocando de volta no jogo.

Ed White flutua ao lado da Gemini 4, com o Golfo da Califórnia atrás dele, na primeira caminhada espacial americana.

Ed estava usando uma unidade chamada Unidade de Manobra de Mão. Basicamente, havia alguns pequenos cilindros de gás na garra e você podia disparar um propulsor para longe de você ou dois propulsores puxando você. Esse era um conceito simples e elegante que era terrivelmente difícil de operar adequadamente, e passamos pelo menos os 12 anos seguintes tentando acabar com esse conceito. E continuava voltando das cinzas, um pouco como a Fênix.

Unidade de Manobra de Mão usada no programa Gemini.

Nosso próximo passo na linha de unidades de manobra foi um dispositivo construído sob contrato com a Força Aérea dos EUA. Era a chamada Unidade de Manobras de Astronauta. Tinha propulsores a gás quente alimentados pela decomposição do peróxido de hidrogênio. Você notará que o sujeito mostrado abaixo, Ed Givens, um dos meus compatriotas – ele morreu em um acidente de automóvel – está vestindo calças de malha de aço inoxidável para impedir que ele consiga o proverbial assento quente desses propulsores de combustão.

Ed Givens testando a Unidade de Manobras de Astronauta.

Esta unidade foi pilotada na Gemini 9, com Gene Cernan sendo o selecionado para testá-la. Esta foi a segunda caminhada espacial dos Estados Unidos, a primeira a envolver esforço físico real, e a tecnologia não estava à altura. Gene ficou muito superaquecido, com a viseira do traje tão embaçada que ele não conseguia ver. Foi quase uma emergência – Tom Stafford, o comandante, cancelou a caminhada espacial e o trouxe de volta para dentro. Essa experiência deu às unidades de manobras em geral um péssimo nome.

A unidade de manobra testada por Eugene Cernan numa exposição no Museu da Aviação Hiller, em San Carlos, Califórnia, nos Estados Unidos.

Foi nessa época que entrei em cena no verão de 1966 e, com outros dois indivíduos, decidimos ver se não conseguiríamos reabilitar o conceito de unidades de manobra. Por isso, propusemos um experimento a ser realizado dentro da oficina Skylab, que tinha cerca de 7 metros de espaço de voo. O conceito pedia uma unidade de manobra agradável e esbelta que caísse nas suas costas e que pudesse ser transportada através de uma câmara de ar. Abaixo você vê as fotos dos nossos progressos nas revisões de design. Estou de traje em todos os três casos, e posso garantir que se sou curvado assim é por causa do meu apoio ao peso da unidade.

Evolução da unidade de manobras no final da década de 1960.

No entanto, como uma unidade de manobras, ela voou com bastante sucesso. Simulamos em um grande simulador de base móvel, onde você pode percorrer 20 metros na vertical e cerca de 6 metros de um lado para o outro e para cima e para baixo, usando um sistema de cardã de três eixos. Mais tarde, em voo, Alan Bean e outros quatro fizeram o experimento M-509 dentro da oficina Skylab. Usamos esses dados para avançar no desenvolvimento da Unidade de Manobras Manejadas.

Alan Bean testa a unidade M-509 a bordo da Skylab.

Nosso conceito era uma unidade montada em uma estação de suporte de voo, no compartimento de carga, no vácuo. O astronauta saía da câmara de ar, entrava em uma placa de apoio para os pés, removia alguns parafusos de retenção do lançamento, verificava, prestava serviços de manutenção, voltaria a entrar e partiria. Não havia conexão entre nós e a MMU além de uma trava mecânica e um cinto de segurança.

McCandless pilotando a MMU em fevereiro de 1984…

Testamos ela na STS-41-B, a décima missão espacial a utilizar um ônibus espacial e a quarta missão do Challenger. Depois de quatro dias, meu parceiro, Bob Stewart, e eu partimos e voamos na MMU sem muitas intercorrências. Eu estava envolvido no design e desenvolvimento da unidade e, ao me afastar do Challenger, essa era minha perspectiva (foto abaixo). Você pode ver Bob no compartimento de carga, tentando entrar no apoio para os pés na extremidade do braço do manipulador.

…e sua visão olhando para o compartimento de carga útil do ônibus espacial.

À medida que me afastava, o único dispositivo de detecção de alcance que eu tinha era algo que a NASA chamava de buscador de estado sólido. Este era um pedaço de uma barra de alumínio que era mantida à distância de um braço. Tinha entalhes que diziam “100 pés, 200 pés, 300 pés”, com base no tamanho do compartimento de carga. Saí com sucesso cerca de 100 metros, que era o plano, e voltei.

Nesta foto, tirada por seus companheiros de tripulação a bordo do Challenger, Bruce se aproxima de sua distância máxima do ônibus espacial.

Uma das surpresas, porém, foi que, quando saí do ônibus, fiquei com muito frio. Eu estava fora do compartimento de carga, então não estava recebendo nenhum calor refletido de volta no traje de pressão. Tínhamos um grande botão na frente do [módulo de exibição e controle] marcado “C” em uma extremidade, com várias gradações, e “H” na outra [para controle de temperatura]. Ingenuamente, pensei que H representava calor, mas H realmente significava “não tão frio”. A roupa foi projetada para apoiar alguém que fazia um trabalho físico decente no ambiente espacial, e pilotar a unidade de manobras tripuladas era uma questão de usar as pontas dos dedos. Então, minha carga metabólica estava extremamente baixa e eu fiquei com frio.

O traje espacial usado por McCandless.

Isso foi no início do programa, e o sistema de rejeição de calor era um sublimador – uma chapa porosa que tinha gelo formado do lado de fora. A água era alimentada de dentro para fora e, à medida que o gelo se formava, retirava o calor. Dentro da placa, você tinha um tubo de resfriamento que circulava a água através das linhas que eram atadas através da peça de resfriamento líquido. A regra básica era “nunca desligue o sublimador”, porque se você tentar reiniciá-lo, poderá funcionar mal e soprar toda a água. Bem, fiquei com tanto frio que finalmente o Controle da Missão concordou que era uma situação em que tínhamos que tentar. Desliguei o sublimador e, cerca de 15 minutos depois, estava confortavelmente quente novamente; liguei o sublimador e ele começou a funcionar, sem problemas. Havíamos refutado outra lenda no programa espacial. Até onde eu sei, o sublimador nunca falhou ao iniciar ou reiniciar corretamente.

Os astronautas da missão STS-41-B. Em pé: Robert Stewart, Ronald McNair e Bruce McCandless. Sentados: Vance Brand e Robert Gibson.

A MMU foi usada em outras duas missões de ônibus espaciais. Uma foi o reparo da Missão Máxima Solar, e a outra foi a recuperação de dois satélites, no final de 1984. No entanto, após o acidente do Challenger, a NASA opinou que não havia dinheiro suficiente para utilizá-la para voos no novo ônibus espacial. Também desenvolvemos uma técnica de manobras [com a lançadeira] chamada “Low Z”, que nos permitia viajar até um satélite sem que os propulsores colidissem com ele, o que reduzia a necessidade da unidade de manobras tripulada.

John McCain, que se formou na Academia Naval dos Estados Unidos com McCandless em 1958, declarou após a morte de McCandless: “A foto icônica de Bruce subindo sem esforço no espaço inspirou gerações de americanos a acreditar que não há limite para o potencial humano”.

Enquanto olhamos para o futuro, a sonda Orion está sendo projetada para visitas à Lua e a corpos como asteroides e Marte. Penso que vamos ter a necessidade de uma unidade de manobra para contornar a superfície de um asteroide. Parece que não existem apoios de mão por lá, e não acho que você possa pisar ou deixar pegadas em um asteroide. Penso que uma unidade de manobras seria a maneira de explorá-lo e colocar uma rede de cinto ou carga em torno dele, para que possa ser conectada ou atracada a uma espaçonave Orion.

Conceito artístico de um astronauta em uma atividade extraveicular colhendo amostras de um asteroide capturado; a espaçonave Órion está em segundo plano.