SpaceX parte rumo a uma estação espacial com problema de espaço

SpaceX parte rumo a uma estação espacial com problema de espaço

16 de Novembro de 2020 entrou para a Histà ³ ria, depois de nove anos a NASA voltou oficialmente a lanà § ar astronautas para a Estaà § à ₤ o Espacial Internacional, com uma ajudinha da SpaceX. Nà ₤ o foi fà ¡ cil.

Dragon na manhà ₤ do lanà § amento (Crà © dito: NASA)

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Quando a NASA viu que os Ô nibus Espaciais eram muito perigosos e caros, pensou num substituto ambicioso, o programa Constellation, que se tornou tà ₤ o caro que nem deu pra ver se age perigoso antes de ser cancelado. Com os restos do Constellation, como a Cà ¡ psula Orion a NASA criou o projeto do SLS, que hoje em dia jà ¡ à © o foguete mais caro jà ¡ projetado, e ninguà © m acredita que và ¡ voar tà ₤ o cedo.

Ao invà © s de contratar um projeto, especificando o hardware, a NASA contratou os resultados, ou seja: No modelo antigo a NASA precisava ir para o outro lado da cidade. Ela chegava numa montadora e especificava um carro, que period construÃdo com peà § as igualmente especificadas e compradas de diversos fabricantes.

Visà ₤ o BEM por alto das empresas que construÃram as partes do Saturno V. (Crà © dito: NASA)

No modelo atual a NASA chega pra um empresà ¡ rio que ela sabe ser capaz de construir um carro e diz: â $ Eu tenho XXX Dà ³ lares, quero chegar no outro lado da cidade respeitando estas normas de seguranà § aâ$.

Esse modelo de pagar por resultados se mostrou muito mais eficiente, com boa parte do desenvolvimento do Falcon 9 sendo pago com os US$ 1,9 bilhões que a SpaceX recebeu como pagamento por 12 missões para a Estaà § à ₤ o Espacial Internacional. US$ 1,9 bilhões à © o custo previsto de UM và ´ o do futuro SLS da NASA.

Em 2011 com o fim dos à ” nibus Espaciais a NASA lanà § ou o Business Team Program, para o desenvolvimento de naves capazes de levar tripulaà § ões para a ISS, com os russos aumentando os preà § os e ameaà § ando simplesmente nà ₤ o levar mais americanos,  age imperativo terem capacidade prà ³ pria, mas como nove mulheres nà ₤ o fazem um filho em um mês, demorou um bom pace.

A NASA nà ₤ o pagou por isso, todo o modelo de reutilizaà § à ₤ o foi por conta da SpaceX. (Crà © dito: SpaceX)

Hoje temos essencialmente a SpaceX com a Crew Dragon, e a Boeing com a Starliner, ambas venceram a competià § à ₤ o, mas a Boeing anda com muito azar, o primeiro và ´ o de testes da Starliner quase acabou em desastre e teve que ser abortado, nà ₤ o alcanà § ando a Estaà § à ₤ o Espacial. O Và ´ o nà ₤ o foi tripulado.

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Jà ¡ a SpaceX tirando uma ou outra explosà ₤ o nà ₤ o-planejada, fez o dever de casa direitinho.

Em 2015, fizeram o teste do sistema de escape:

Em 2019 foi a fez da missà ₤ o Demo-1, quando uma Crew Dragon levando um manequim chamado Ripley e 180 Kg de suprimentos. A missà ₤ o foi perfeita.

Period chegada a hora do teste mais importante, o teste do sistema de escape em và ´ o. Em 19 de Janeiro de 2020 um Falcon 9 decolou com uma Team Dragon. Quando o foguete estava a 42 Km de elevation, chegou a seu Max-q, que significa ponto de mà ¡ xima pressà ₤ o dinà cents mica.

Basicamente quanto mais rà ¡ pido o foguete mais pressà ₤ o ele sofre do ar à sua frente. Toda crianà § a que brincou de botar a mà ₤ o pra online forum da janela do carro sabe que carro parado nà ₤ o faz nada, carro na estrada a gente mal conseguia manter a mà ₤ o reta.

Multiplique isso pra và ¡ rios milhares de Km/h.

O que complica à © que quanto mais alto, menor a pressà ₤ o atmosfà © rica, hà ¡ menos ar pra ser pressionado, entà ₤ o com velocidade aumentando e pressà ₤ o diminuindo, em um ponto a pressà ₤ o chega ao mà ¡ ximo, depois comeà § a diminuir. Esse ponto, que à © onde a estrutura do foguete à © forà § ada ao mà ¡ ximo, à © chamado Max-q.

O teste foi perfeito e resultou em algo raro em engenharia aeroespacial: Uma explosà ₤ o planejada e esperada. Depois que a Dragon acionou os motores Super-Draco e se afastou a altÃssima velocidade do primeiro (e do segundo) està ¡ gio, as forà § as aerodinà cents micas atingiram o foguete como uma parede de tijolos, fazendo com que ele perdesse integridade estrutural e o sistema de autodestruià § à ₤ o fosse acionado. Espetacular, mas inofensivo.

Esses testes alià ¡ s sà ₤ o sempre divertidos. Em 19 de Maio de 1965 foi a vez da torre de escapa, que deveria rebocar a cà ¡ psula Apollo em grande velocidade para longe do foguete, em caso de problemas, como o sistema da SpaceX.
Mesmo dando errado o teste deu certo.

Em 30 de Maio de 2020 foi a Grande Missà ₤ o, a Team Dragon Demo-2, quando uma Dragon decolou levando Douglas G. Hurley e Robert L. Behnken, acabando com um jejum de nove anos desde a última vez que astronautas decolaram para o espaà § o de solo americano.

Infelizmente apesar dos avisos da Guarda Costeira a zona de pouso virou uma zona, com dezenas de barcos de curiosos cercando a cà ¡ psula e atrapalhando os procedimentos de recuperaà § à ₤ o do veÃculo.

Depois do retorno da Demo-2, a NASA comeà § ou um longo complexo e exaustivo processo de revisà ₤ o da missà ₤ o, analisando cada parafuso, cada dado de telemetria e cada meleca colada debaixo dos assentos, para ter a certeza absoluta de que tudo havia corrido bem.

Enquanto isso a tripulaà § à ₤ o da prà ³ xima missà ₤ o treinava, desta vez com objetivos totalmente focados na ISS. Agora seria a Crew-1, levando nà ₤ o dois, nà ₤ o três mas quatro astronautas, incluindo um japonês: Mike Hopkins, Victor Glover, Shannon Walker e Soichi Noguchi.

Crà © dito: Norah Moran/ NASA

Eles decolaram 16 de Novembro, e chegaram na ISS na madrugada do dia seguinte, mas nà ₤ o sem percalà § os.

Depois que jà ¡ estavam em à ³ rbita, os sensores comeà § aram a apontar problemas com os aquecedores de combustÃvel. Eles sà ₤ o necessà ¡ rios, do contrà ¡ rio o RP-1 (que à © apenas querosene altamente puro) congelaria. O sistema tem quatro aquecedores, por redundà cents ncia. Três estavam reportando temperaturas na faixa de 23 C, sendo que o limite period 15.5 C.

As regras da NASA e da SpaceX especificavam que o limite de falhas period de dois aquecedores, com três fora dos parà cents metros a missà ₤ o nà ₤ o poderia prosseguir.

Felizmente nà ₤ o foi preciso uma reunià ₤ o tipo a dos engenheiros da Apollo13 Os tà © cnicos da SpaceX consultaram os manuais, fizeram conferences com a NASA e perceberam que eles exageraram no Fator de Encagaà § amento. Em explico:

Nas palavras do Engenheiro Montgomery Scott, um engenheiro à © sempre conservador quando especifica os parà cents metros de um projeto. Assim se um elevador à © feito para carregar 500 Kg, ele trabalha com um limite teà ³ rico de 800 Kg e na hora de especificar projeta para resistir a 1000 Kg antes de se romper.

à $ s vezes dà ¡ ruim. (Crà © dito: DomÃnio Público)

Isso salvou a vida de muita gente, inclusive tripulantes de submarino que em emergências mergulharam seus barcos muito alà © m da profundidade de colapso, quando segundo as especificaà § ões oficiais seriam implodidos pela pressà ₤ o.

No caso da Dragon, o limite de 15.5 graus age extremamente conservador, e 7.5 graus a mais de temperatura nà ₤ o fariam a menor diferenà § a. A soluà § à ₤ o entà ₤ o foi aplicada: Reprogramaram o software para a faixa de normalidade agora ir atà © 23 C.

Depois disso foi sà ³ seguir adiante com as manobras orbitais, todas automatizadas. A Dragon literalmente voa sozinha, e pelo menos dois acionamentos de motores foram feitos enquanto a tripulaà § à ₤ o dormia.

Chegando na Estaà § à ₤ o Espacial na madrugada, os quatro tripulantes foram recebidos por Kate Rubins, Sergey Ryzhikov e Sergey Kud-Sverchkov, mas eles enfrentarà ₤ o outro problema: A Superlotaà § à ₤ o.

Embora teoricamente ocupe um campo de futebol, a Estaà § à ₤ o Espacial Internacional à © bem menor do que aparenta, e com sete tripulantes ela atingirà ¡ sua lotaà § à ₤ o mà ¡ xima teà ³ rica.

Parece grande mas o volume interno da ISS equivale ao de um Boeing 747, com tralhas penduradas em todas as paredes. (Crà © dito: NASA)

Claro, aqui entra de novo o tal Fator de Encagaà § amento, e o sistema de suporte de vida aguenta bem mais gente. Por alguns dias em 2015 ela chegou a ter nove tripulantes, entre gente chegando e gente saindo, e em 2009 com a visita de um à ´ nibus espacial e um turista levado pelos russos, foram 13 cabeà § as batendo naquele espaà § o apertado.

O limite oficial de 7 à © definido pela quantidade de veÃculos de escape disponÃveis, mas com a Dragon e a Starliner levando atà © 7 tripulantes, esse limite pode aumentar, mas isso dificilmente irà ¡ acontecer, por um motivo simples:

A ISS nà ₤ o tem espaà § o pra mais gente. Somando as acomodaà § ões sà ³ hà ¡ â $ camasâ $ para seis pessoas, tanto que um dos tripulantes da missà ₤ o atual terà ¡ que dormir na Dragon. E para piorar, sà ₤ o somente dois banheiros.

A eterna luta entre o cabelo comprido e a microgravidade. (Crà © dito: NASA)

Chega a ser divertido perceber que nossas maiores aspiraà § ões, nossos sonhos de exploraà § à ₤ o, de desbravar o espaà § o indo audaciosamente aonde nenhum homem, aonde ninguà © m jamais esteve sà ₤ o severamente limitadas por duas atividades tà ₤ o pouco glamourosas: Dormir e ir ao banheiro.

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