EDWARDS, Califórnia – Os astronautas Artemis II estão programados para retornar de sua estação espacial na sexta-feira viajar para a lua. Quando o fizerem, atingirão a atmosfera da Terra a 32 vezes a velocidade do som – e farão isso usando uma técnica de reentrada que nunca foi testada em condições do mundo real.
Em 2022, a NASA enviará uma missão de teste não tripulada Artemis I à lua. Ao saltar pela atmosfera da Terra no seu regresso, a cápsula sofreu danos inesperados no seu escudo térmico, o que levou os cientistas da NASA a reavaliar o que era necessário para manter os astronautas do Artemis II em casa.
Muito trabalho foi feito para se preparar para esse momento – mas o fato é que os cientistas não saberão exatamente como o escudo térmico se comporta até que o testem em uma entrada segura.
-
Compartilhar com
É por isso que as equipes e pilotos da NASA e do Departamento de Defesa estão prontos para coletar dados detalhados sobre como o escudo térmico funciona à medida que a cápsula se move pelo céu, transformando o ar ao seu redor em um fogo que brilha com cerca de metade da temperatura da superfície do Sol antes de visitar a costa de San Diego.
Os pilotos de teste estacionados em uma base militar no sul da Califórnia se revezarão na perseguição da cápsula com equipamentos sofisticados e de alta velocidade: primeiro um jato corporativo da NASA, depois um avião de vigilância da Marinha, seguido por outro avião da NASA e, finalmente, um avião de pesquisa meteorológica da NASA. As tripulações em terra monitorarão a cápsula Artemis II e enviarão aos pilotos de teste as velocidades e coordenadas corretas para disparar enquanto seguem a bola de fogo pelo céu. Enquanto isso, os pesquisadores atrás do avião monitorarão a cápsula com telescópios e sensores.
O diretor do centro, Bradley C. Flick, à esquerda, dá um high five ao gerente de projeto Robert Navarro no Armstrong Flight Research Center da NASA na Base Aérea de Edwards em 18 de março.
(Genaro Molina/Los Angeles Times)
“É um trabalho emocionante enfiar a linha na agulha muitas vezes”, disse Robert Navarro, gerente de projeto do Armstrong Flight Research Center da NASA em Edwards, Califórnia, responsável pelo terceiro segmento crítico do relé. “Deve ser muito claro, devido ao curto período de tempo que precisam para coletar esses dados. Eles têm que ser muito consistentes com a marca.”
Após o lançamento, a equipe do Armstrong Flight Research Center montará um sensor robusto conectado à parte externa da cápsula, projetado para monitorar de perto o escudo térmico.
“Estou muito feliz que minha equipe esteja envolvida em uma missão tão importante”, disse Patty Ortiz, vice-gerente de projeto do sensor do centro. “Tendo trabalhado nisso desde 2019, já faz muito tempo para mim.”
O centro vem ultrapassando os limites do voo humano há décadas – e coletando muitos dados ao fazê-lo.
“Estamos pensando em um laboratório voador – vamos fazer algo que provavelmente nunca foi feito antes”, disse Brad Flick, que se aposentou como diretor do centro em 20 de março, depois de quase quatro décadas no centro de pesquisa.
Robert Navarro, gerente de projeto do Armstrong Flight Research Center, passa pela aeronave Gulfstream III que será usada na missão Artemis II.
(Genaro Molina/Los Angeles Times)
Na década de 1960, engenheiros do Centro de Pesquisa de Voo Espacial ajudaram a projetar e testar o modelo do trem Apollo que Neil Armstrong usou para praticar em solo antes de ir à Lua. (O centro foi renomeado em homenagem à primeira pessoa a caminhar no espaço.)
O centro vem se preparando há anos para estudar a reentrada do Artemis II, mas o trabalho se tornou mais importante depois que a NASA descobriu um problema com o escudo térmico após a missão de teste do Artemis I.
A NASA instruiu a espaçonave Artemis I a decolar da atmosfera da Terra antes de retornar brevemente ao espaço e completar a reentrada final. Esta nova abordagem reduziu a força que os astronautas experimentariam na reentrada e ajudou a NASA a planear melhor a cápsula de volta ao seu local de origem no Pacífico – onde quer que ela regressasse da Lua.
A missão parecia ter sido um sucesso, mas quando a equipa começou a monitorizar os escudos térmicos no fundo da cápsula não tripulada após o lançamento, notou um problema.
Depois que a espaçonave Orion da NASA foi encontrada no final do vôo de teste Artemis I e transportada para o Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, seu escudo térmico foi removido do modelo da tripulação no Edifício de Operações e Checkout e girado para inspeção.
(NASA)
O escudo térmico é projetado para entrar em colapso gradual (ou “ablação”, nos termos da NASA) durante a reentrada para manter as condições habitáveis na cápsula se o ar em alguns centímetros atingir 5.000 graus Fahrenheit: A camada externa do escudo aquece com frequência, depois escapa na forma de gases e partículas para a cápsula, que transporta esse calor para fora da cápsula.
O problema com Artemis I era que a nova abordagem apresentada pela NASA parecia interferir nesse processo de extração.
Quando Artemis I regressou ao espaço entre o primeiro mergulho na atmosfera e a reentrada final, houve uma breve pausa na geração de calor – isto significou que o interior quente do escudo térmico continuou a produzir gases, mas o exterior não deixou cair material suficientemente rápido para permitir que esses gases escapassem. A pressão aumentou, o que quebrou o escudo térmico e resultou na ruptura de uma parte maior durante a intrusão final.
Os cientistas da NASA decidiram que se houvesse uma tripulação a bordo, eles sobreviveriam – mas não queriam expor os astronautas do Artemis II a perigos desnecessários.
Isto deixou duas opções: primeiro, substituir o já concluído escudo térmico do Artemis II por um novo design operacional que possa lidar com o caminho de reentrada tentado com o Artemis I. Segundo, mudar o caminho de reentrada para pular o primeiro mergulho na atmosfera e entrar diretamente apenas para eliminar as condições que causaram o problema em primeiro lugar.
A agência finalmente considerou a substituição do escudo térmico Artemis II uma grande dor de cabeça e optou pelo último e mais simples método. Na sexta-feira, os astronautas da NASA testarão essa decisão. Os cientistas do Armstrong Flight Research Center estão de olho.
