Essa semana em ar e espaço: DART, Solar Orbiter, Astra, Rocket Lab, SpaceX, JWST

Lançada a missão DART

Lançamento da DART, fotografado de Los Angeles, CA. Créditos: Aerospace Today

Foi completamente bem sucedido, na primeira tentativa, o lançamento da missão DART, na noite de 24 de novembro. A missão DART – Double Asteroid Redirect Test – da NASA é bem diferente de qualquer outra feita até agora para um asteróide: ao invés de o visitar para o estudar, ela vai colidir em alta velocidade, para desviar sua trajetória. Este é o primeiro teste de um método de defesa planetária – para defender a Terra de um impacto de um asteróide no futuro. É bom notar que o alvo da DART, o asteróide binário 65803 Didymos, não está em rota de colisão com a Terra. O objetivo da missão é desenvolver a tecnologia, para estarmos prontos no dia em que for necessário desviar um asteróide para evitar uma colisão (no momento, não há asteróides conhecidos que vão colidir com a Terra, mas sabe-se que existem asteróides ainda por serem descobertos).

A DART foi lançada da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, por um foguete Falcon 9 da empresa SpaceX. A viagem vai durar até dis 26 de setembro de 2022, quando vai ocorrer o impacto. Veja mais sobre a missão DART em nosso artigo.

Solar Orbiter sobrevive sua passagem muito próxima da Terra

A Solar Orbiter, uma missão da ESA (Agência Espacial Européia), com participação da NASA e outras 10 universidades e instituições de pesquisa americanas e européias, passou por um de seus momentos mais arriscados no dia 27 de novembro. A Solar Orbiter é uma sonda para observar o Sol de perto e de altas inclinações, de forma complementar à missão Parker Solar Probe, da NASA, que passa através da coroa solar. Após seu lançamento, em fevereiro de 2020, do centro Kennedy da NASA, a Solar Orbiter faz uso de uma série de passagens próximas pelos planetas Terra e Vênus, para alterar a sua órbita usando a gravidade e o momento do planeta (manobra conhecida como assistência ou estilingue gravitacional), para gradualmente a colocar em órbitas mais próximas do Sol e mais longe do plano do equador solar. Uma destas passagens foi a de 27 de novembro, pela Terra, chegando a apenas 460 km da superfície. Esta é justamente a altitude onde estão os fragmentos da destruição do satélite russo Kosmos-1409, apenas 12 dias antes. Como detalhado em nosso artigo sobre o assunto, essa destruição é perigosa para satélites e outras naves, incluindo a Estação Espacial Internacional, por gerar milhares de fragmentos muito pequenos para serem rastreados. Objetos grandes, como satélites e fragmentos grandes, não são um problema tão grande porque suas órbitas são conhecidas, então é possível fazer manobras para evitar colisões.

Agora, tendo sobrevivido sua única passagem pela Terra, a manobra colocou a Solar Orbiter em uma órbita que passa próxima o suficiente do Sol para se considerar que terminou a sua fase de cruzeiro (durante a qual os instrumentos não têm muito uso, estão esperando chegar ao alvo da missão) e agora começa sua operação nominal para observações do Sol.

Passagem da Solar Orbiter pela Terra. Créditos: ESA

Astra consegue atingir órbita pela primeira vez

Lançamento do Rocket 3.1 em 2020. Créditos: Astra

Após um resultado bastante peculiar em sua tentativa anterior, com o foguete saindo de lado da plataforma de lançamento, a Astra conseguiu, em 20 de novembro, realizar seu primeiro lançamento orbital completamente bem sucedido. O lançamento do Rocket 3.3, a partir do Pacific Spaceport Complex – Alaska (PSCA), levou uma carga da Força Espacial americana (não parece ter sido publicado o que era o satélite). Este marcou então a entrada da Astra como a mais nova empresa privada a alcançar sucesso em lançamentos orbitais. Veja mais sobre a Astra e o Rocket 3 em nosso artigo:

Rocket Lab recupera um foguete Electron depois do uso e anuncia seu novo desenho para o Neutron

Lançamento de um Electron em 2020. Créditos: Scott Andrews

Em 18 de novembro, a Rocket Lab fez seu primeiro vôo completamente bem sucedido de um Electron com recuperação do primeiro estágio (ela já havia feito muitos vôos de sucesso em que o primeiro estágio era descartado). O primeiro estágio desceu de pára-quedas, com sua descida acompanhada por um helicóptero, até o oceano. O helicóptero era importante como preparação para a próxima inovação, marcada para o próximo vôo com reuso do foguete: “pescar” o foguete com o helicóptero, para o levar de volta sem que ele encoste na água, o que diminui bastante o trabalho de limpeza e preparação para reusar o foguete.

Mas a maior notícia da Rocket Lab foi o anúncio do desenho do foguete Neutron. Inicialmente anunciado em março de 2021 de forma mais vaga (quando o diretor Peter Beck comeu seu chapéu, literalmente, para anunciar que vão trabalhar em um foguete reusável), agora a Rocket Lab mostrou um desenho mais concreto. O Neutron será um foguete muito maior que o Electron, tendo um tamanho e capacidade de carga semelhantes ao Falcon 9 da SpaceX: será um foguete de 2 estágios, de combustível líquido (metano), com 480 t no lançamento, capaz de colocar 15 t em órbita baixa se o foguete é descartado ou 8 t se o foguete vai ser reusado – esta diferença se deve ao propelente que o primeiro estágio tem que guardar para usar no pouso e é uma grande ineficiência de foguetes reusáveis, que não costuma ser mencionada quando se fala em economizar por reusar o foguete. Segundo Peter Beck, o Neutron foi desenhado do zero para ser muito eficiente e de baixo custo, o que levou a várias inovações:

  • Como o Electron, será construído com materiais compósitos, de forma robotizada. Além de resultar em um foguete mais leve, a Rocket Lab espera ganhar em velocidade de construção. Pelo seu uso de sua própria tecnologia para montagem robótica de estruturas de fibra de carbono, a construção seria mais rápida e barata que os métodos tradicionais usados por quase todos os outros foguetes (soldagem de muitos painéis metálicos, de forma bastante manual) e mais rápido até mesmo que a fabricação automatizada por impressão 3D metálica usada pela Relativity Space.
  • O foguete tem um formato aproximadamente cônico, com uma base mais larga. Isso permitirá que a estrutura seja mais robusta sem precisar de paredes muito fortes (comparado a um foguete muito “magro”, como o Falcon 9, que tem seu diâmetro limitado para poder passar de caminhão embaixo de viadutos no longo caminho entre a fábrica na CA e a base de lançamento na FL) e sem precisar de pernas retráteis para o pouso (ele terá pernas que serão aletas fixas).
  • Coifa (fairing) integrada ao primeiro estágio: ela se abre, com dobradiças, para soltar o segundo estágio e depois fecha de novo, voltando para o chão com o primeiro estágio (ao contrário do Falcon, por exemplo, onde as duas metades da coifa caem e são “pescadas” por barcos).
  • Segundo estágio suspenso dentro da coifa, para ser uma estrutura mais leve, em tensão, no que deve ser o mais leve segundo estágio para esse nível de carga, até hoje. Minimizar o segundo estágio significa minimizar a parte do foguete que será descartada.
  • Pouso do primeiro estágio (com a coifa) diretamente na plataforma de lançamento, para não precisar ser transportado nem levado a uma baia para manutenção. O objetivo é só precisar de poucas inspeções e manutenção sem sair da plataforma, receber um novo segundo estágio com a carga, ser reabastecido e estar pronto para voar de novo.
  • Os seus 7 motores Arquimedes serão simples (gerador de gás, ao invés de combustão por estágios) e usados bem abaixo da potência máxima que agüentam, para minimizar sua manutenção entre vôos e maximizar sua reusabilidade.

Veja mais sobre a Rocket Lab em nosso artigo:

SpaceX em “sério risco de falência”, segundo email de Elon Musk a empregados

Foi divulgado na imprensa um email mandado por Elon Musk a funcionários da SpaceX, no meio do feriado do dia de ação de graças. No email, Musk convoca todos que não tiverem “situações críticas de família ou estiverem fisicamente impossibilitados” a voltar para a fábrica em Hawthorne, para resolver os problemas com os motores Raptor, necessários para o foguete Starship, o veículo planejado pela SpaceX para ser “o maior foguete da história”. Segundo o email, após a troca do vice-presidente de propulsão, Musk constatou que há muito trabalho a ser feito para resolver o “desastre” que é a situação dos Raptors. Segundo algumas notícias, o VP de propulsão anterior foi demitido por “falta de progresso” nos Raptors e Musk já disse que eles precisam de um redesenho. O email continua dizendo que se não resolverem estes problemas e conseguirem em 2022 lançar uma Starship a cada 2 semanas, há um “sério risco de falência”. Ele explica por que a Starship é tão crítica: o Starlink, o sistema de internet via satélite da SpaceX, que depende de milhares de satélites em órbita, precisa da Starship para lançar a versão V2 de seus satélites. A versão V1, dos milhares de satélites atualmente em órbita, era só um protótipo, não sendo capaz de suportar muitos usuários simultaneamente (o email de Musk confirma que o sistema atual não é financeiramente viável). Os satélites da versão V2 são muito grandes para serem lançados com o atual foguete funcional, o Falcon 9 (ou mesmo o Falcon Heavy), e foram planejados contando com a Starship. O email menciona que já estão começando a produção de milhões de unidades das antenas do sistema que são vendidas aos clientes, que Musk já admitiu custarem cerca de $1000 para fabricar, enquanto são vendidas aos clientes por $500, de forma que cada novo cliente é um novo prejuízo para a empresa.

Este é apenas mais um dos problemas para concretizar as ambiciosas promessas feitas para a Starship. Além disso, a imprensa também noticiou que há problemas com os painéis de proteção térmica, necessários para aguentar a reentrada na atmosfera, o que levou à decisão de o primeiro vôo orbital ter sua reentrada sobre o Oceano Pacífico, pois não esperam que a nave vá sobreviver à reentrada. E a SpaceX ainda não tem licença da FAA (Federal Aviation Administration) para lançar Starships de sua base em Boca Chica, TX. Talvez por esse motivo, essa semana, a SpaceX anunciou o começo da construção de uma plataforma de lançamento para a Starship no Centro Espacial Kennedy da NASA, de onde já são feitos lançamentos de Falcon 9 e Falcon Heavy. É bom notar o quão ambicioso seria lançar 26 Starships em 2022: a SpaceX só alcançou 26 lançamentos em um ano com o Falcon 9 em 2020, 10 anos após o primeiro vôo. E o Falcon 9 é um foguete muito menor e mais fácil de fabricar.

Se aproxima o lançamento do JWST

O JWST sendo instalado no foguete Ariane 5 que vai o lançar. Créditos: ESA – M.Pedoussaut

O maior telescópio espacial da história, o JWST da NASA, após 25 anos de preparação, está prestes a ser lançado. Ele está no Centro Espacial Guiana, em Kourou, na Guiana Francesa, de onde será lançado em um foguete Ariane 5. Após a resolução do incidente em que uma braçadeira se soltou ao ser preparado para o lançamento, ser abastecido com propelentes e ser colocado no topo do foguete Ariane 5, ele está nos últimos testes e preparações para o lançamento. No dia 14 de dezembro, foi identificado um problema de comunicações entre o telescópio e o foguete, o que atrasou seu lançamento para uma data indefinida, não antes de 24 de dezembro. Um anúncio da nova data deve ser feito dia 17 de dezembro, após o problema ser melhor avaliado.

Atualização: após resolvido o problema de comunicações, e de mais um adianento por causa da previsão do tempo, o lançamento agora será tentado pela primeira vez na manhã de 25 de dezembro.

Veja mais sobre o JWST em nosso artigo:

Veja o lançamento ao vivo, a partir de 25 de dezembro, em

Saiba mais em

Lançamento da DART

Mais detalhes sobre a passagem da Solar Orbiter pela Terra https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_Orbiter/Solar_Orbiter_returns_to_Earth_before_starting_its_main_science_mission

Lançamento do Rocket 3.3 da Astra

Anúncio do novo desenho para o Neutron

Texto completo do email sobre os problemas da SpaceX https://spaceexplored.com/2021/11/29/spacex-raptor-crisis/

Nosso artigo sobre o lançamento do JWST:

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