Maio 21, 2024

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A NASA ainda não entende a causa raiz do problema do escudo térmico de Orion

A NASA ainda não entende a causa raiz do problema do escudo térmico de Orion

Mais Zoom / A espaçonave Orion da NASA desce ao Oceano Pacífico em 11 de dezembro de 2021, no final da missão Artemis 1.

NASA

Funcionários da NASA declararam a missão Artemis I um sucesso no final de 2021, e é difícil contestar essa avaliação. O foguete do Sistema de Lançamento Espacial e a espaçonave Orion tiveram um desempenho quase perfeito em um vôo não tripulado que o levou ao redor da Lua e depois de volta à Terra, abrindo caminho para a missão Artemis 2, a primeira missão tripulada do programa.

Mas uma coisa que os engenheiros viram no Artemis I que não correspondeu às expectativas foi um problema com o escudo térmico da espaçonave Orion. À medida que a cápsula reentrou na atmosfera da Terra no final da missão, o escudo térmico diminuiu ou queimou de uma forma diferente da prevista pelos modelos de computador.

Uma quantidade maior de material carbonizado do que o esperado saiu do escudo térmico durante o retorno da Artemis 1, e a forma como saiu foi um tanto irregular, disseram funcionários da NASA. O escudo térmico da Orion é feito de um material chamado AFCOT, que foi projetado para queimar quando a espaçonave mergulha na atmosfera a 25.000 mph (40.000 km/h). Ao retornar da Lua, Orion encontrou temperaturas de até 5.000 graus Fahrenheit (2.760 graus Celsius), mais quentes do que as que a espaçonave vê quando reentra na atmosfera vindo da órbita baixa da Terra.

Apesar do problema do escudo térmico, a espaçonave Orion pousou com segurança no Oceano Pacífico. Os engenheiros descobriram carbonização irregular durante as inspeções pós-voo.

Ainda não há respostas

Amit Kshatriya, que supervisiona o desenvolvimento da missão Artemis na Divisão de Exploração da NASA, disse na sexta-feira que a agência ainda está procurando a causa raiz do problema do escudo térmico. Os gestores querem ter a certeza de que compreenderam o porquê antes de avançarem com o Projeto Artemis II, que enviará os astronautas Reed Wiseman, Victor Glover, Christina Koch e Jeremy Hansen numa viagem de 10 dias ao redor do outro lado da Lua.

Será a primeira vez que humanos voarão perto da Lua desde a última missão Apollo em 1972. Em janeiro, a NASA anunciou que o lançamento do Artemis 2 seria adiado do final de 2024 para setembro de 2025, em grande parte devido à investigação não resolvida sobre o calor. questão do escudo. .

“Ainda estamos no meio de nossa investigação sobre o desempenho do escudo térmico Artemis 1”, disse Kshatriya na sexta-feira em uma reunião com um comitê do conselho consultivo da NASA.

Os engenheiros realizaram testes de proteção térmica em subescala em túneis de vento e instalações de jatos para entender melhor o que levou à carbonização irregular em Artemis I. “Estamos nos aproximando da resposta final quanto a essa causa”, disse Kshatriya.

Funcionários da NASA disseram anteriormente que era improvável que precisassem fazer alterações no escudo térmico já instalado na espaçonave Orion para Artemis II, mas não descartaram isso. Redesenhar ou modificar o escudo térmico Orion no Artemis II provavelmente atrasaria a missão em pelo menos um ano.

Em vez disso, os engenheiros estão analisando todos os caminhos possíveis que a espaçonave Orion poderia voar quando reentrar na atmosfera no final da missão Artemis 2. A bordo da espaçonave Artemis 1, Orion voou uma trajetória de desvio de reentrada, mergulhou na atmosfera e depois saltou de volta. para o espaço, depois fez uma descida final na atmosfera, como uma pedra saltando sobre um lago. Este perfil permite que a Orion faça pousos mais precisos mais perto das equipes de resgate no Oceano Pacífico e reduz as forças gravitacionais na espaçonave e na tripulação que viaja dentro dela. Também divide a carga de calor na espaçonave em duas fases.

As missões Apollo voaram no perfil de reentrada direta. Há também um modo de reentrada disponível chamado reentrada balística, no qual a espaçonave voa pela atmosfera sem orientação.

Equipes terrestres do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, moveram a espaçonave Orion da missão Artemis 2 para a câmara de levitação no início deste mês.
Mais Zoom / Equipes terrestres do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, moveram a espaçonave Orion da missão Artemis 2 para a câmara de levitação no início deste mês.

O material carbonizado começou a sair do escudo térmico na primeira fase do processo de reentrada. Os engenheiros estão investigando como o perfil de salto de reentrada afeta o desempenho do escudo térmico Orion. A NASA quer entender como o escudo térmico de Orion funcionará durante cada um dos possíveis caminhos de reentrada do Artemis II.

“O que precisamos fazer é dizer às equipes de análise: OK, quaisquer que sejam as restrições, quanto podemos pagar?” Kshatriya disse.

Assim que as autoridades entenderem o que causou a queima do escudo térmico, os engenheiros determinarão que tipo de trajetória o Artemis II precisa voar no retorno para minimizar os riscos para a tripulação. Em seguida, os gestores procurarão construir o que a NASA chama de justificativas de voo. Essencialmente, este é o processo de se convencerem de que a espaçonave é segura para voar.

“Quando juntamos tudo, ou temos uma justificativa para voar ou não”, disse Kshatriya.

Supondo que a NASA aprove a justificativa para um voo Artemis 2, haverá discussões adicionais sobre como garantir que os escudos térmicos de Orion sejam seguros para voar em missões Artemis a jusante, que terão perfis de reentrada de alta velocidade quando os astronautas retornarem de pousos lunares.

Enquanto isso, os preparativos a bordo da espaçonave Orion para Artemis II continuam no Centro Espacial Kennedy da NASA. A tripulação e os módulos de serviço do Artemis II foram integrados no início deste ano, e toda a nave espacial Orion está agora dentro de uma câmara de vácuo para testes ambientais.