Este conjunto de instrumentos autônomos, alimentados por energia solar, dispõe de seus próprios equipamentos de informática e comunicação, e integra um sistema de proteção contra o calor extremo do dia lunar e as condições gélidas noturnas.
Primeiros eventos sísmicos na Lua
Após ser transportado até a superfície por um módulo de aterrissagem lunar dentro da iniciativa CLPS (Commercial Lunar Payload Services - Serviços Comerciais de Cargas Uteis Lunares) da NASA, o FSS enviará os primeiros dados sísmicos da Lua desde que os sismômetros do programa Apollo foram colocados em serviço há quase 50 anos. Além disso, ele fornecerá as primeiras medições sísmicas da face oculta da Lua.
Até 30 vezes mais sensível que seus predecessores do Apollo, o instrumento FSS registrará a atividade sísmica de fundo da Lua, provocada por micrometeoritos do tamanho de pequenos seixos que atingem a superfície. A quantificação desses impactos permitirá melhorar as medidas de segurança para os futuros astronautas de Artemis.
Os planetólogos estão ansiosos para descobrir o que o FSS revelará sobre a atividade e a estrutura internas da Lua para melhor compreender sua formação e evolução, assim como a dos planetas rochosos, incluindo a Terra.
A tecnologia dos dois sismômetros que compõem o instrumento Farside Seismic Suite da NASA permitiu detectar mais de mil sismos no planeta vermelho.
O instrumento mais sensível já construído para medir sismos e impactos de meteoritos em outros planetas além da Terra está se preparando para a misteriosa face oculta da Lua.
Trata-se de um dos dois sismômetros adaptados à superfície lunar, desenvolvido a partir de instrumentos concebidos, notadamente no IPGP, originalmente para o módulo de aterrissagem marciano InSight da NASA, que registrou mais de 1.300 sismos marcianos antes do fim da missão em 2022.
Ele também responderá a uma pergunta persistente sobre os tremores na Lua: por que os instrumentos do Apollo detectaram pouca atividade sísmica na face oculta? Uma possível explicação poderia ser que algo na estrutura profunda da Lua atenua a maior parte dos sismos da face oculta, tornando-os mais difíceis de detectar pelos sismômetros do Apollo instalados na face visível da Lua. Outra razão seria que há menos sismos na face oculta, que parece muito diferente na superfície da face visível da Terra.
"O FSS trará respostas às perguntas que temos feito sobre a Lua há décadas", disse Mark Panning, pesquisador principal da missão FSS no JPL e cientista do projeto InSight. "Estamos ansiosos para começar a receber esses dados".
A ciência de Marte para a Lua
Os dois instrumentos complementares do Farside Seismic Suite foram herdados da missão InSight e adaptados para funcionar nas condições de gravidade lunar - menos da metade da de Marte, que por sua vez equivale a cerca de um terço da da Terra.
O sismômetro SEIS da missão Mars InSight.
Eles integram uma bateria, um computador e componentes eletrônicos no interior de uma estrutura cúbica cercada por um isolante e alojada em um cubo protetor exterior. Instalado no topo do módulo de aterrissagem ao qual está destinado a sobreviver, o conjunto FFS coletará dados continuamente por pelo menos 4 meses e meio, ao longo das longas e frias noites lunares.
O sismômetro de banda muito larga, ou VBB (Very Broad Band), é o sismômetro mais sensível já construído para a exploração espacial. Ele é capaz de detectar o movimento próximo de um único átomo de hidrogênio. Trata-se de um cilindro grande com cerca de 14 centímetros de diâmetro que mede os movimentos de cima para baixo usando um pêndulo mantido no lugar por uma mola. Ele foi originalmente construído como instrumento de substituição de emergência ("flight spare") para a missão InSight pelo CNES. A equipe francesa apelida o dispositivo VBB de "o camembert", porque suas proporções são semelhantes às do queijo de mesmo nome.
Philippe Lognonné, do Instituto de Física do Globo de Paris (IPGP), investigador principal do sismômetro InSight e professor da Universidade Paris Cité, é co-pesquisador do projeto FSS e responsável pelo instrumento VBB. "Aprendemos muito com este instrumento, e hoje estamos entusiasmados por poder aproveitar essa experiência para descobrir os mistérios da Lua", disse ele.
O menor sismômetro do conjunto, chamado sensor de períodos curtos (Short Period sensor - SP), foi construído pela Kinemetrics em Pasadena, Califórnia, em colaboração com a Universidade de Oxford e o Imperial College de Londres. Este equipamento em forma de disco espesso mede os movimentos em três direções usando sensores microscópicos colocados em três chips de silício quadrados com cerca de 25 milímetros de largura cada.
A poucos passos da expedição
A carga útil do FSS foi montada no JPL durante o ano passado. Nas últimas semanas, ela foi submetida a testes ambientais muito rigorosos em condições de vácuo e temperaturas extremas reproduzindo as do espaço, bem como a fortes vibrações simulando o movimento do foguete no momento do lançamento.
"A equipe do JPL está entusiasmada desde o início com a ideia de ir à Lua com nossos colegas franceses", disse Ed Miller, responsável pelo projeto FSS no JPL e, assim como Panning e Lognonné, membro da missão InSight. "Fomos a Marte juntos e agora poderemos olhar para a Lua e saber que construímos algo lá. Estaremos muito orgulhosos."
A NASA também selecionou recentemente outro equipamento sísmico de longa duração que os astronautas poderiam eventualmente implantar no polo Sul da Lua. O FSS poderia se tornar um dos elos de uma possível rede geofísica lunar global.