NASA planeja o fim da estação espacial com o novo “veículo de desorbitação” da SpaceX

A SpaceX está construindo uma versão atualizada de sua espaçonave de carga Dragon para tirar a Estação Espacial Internacional de órbita para uma reentrada controlada e ruptura em um trecho desabitado do oceano quando o laboratório finalmente se aposentar em 2030, NASA e companhia. autoridades disseram quarta-feira.

O Veículo de Desorbitação da ISS, ou DV, será uma espaçonave única e personalizada, necessária para garantir que a estação espacial entre novamente na atmosfera no local preciso e na orientação adequada para garantir que quaisquer detritos sobrevivam. o calor de 3.000 graus da reentrada cairá inofensivamente no mar.

No final de junho, a NASA concedeu à SpaceX um contrato no valor de até US$ 843 milhões para construir o veículo de saída de órbita, que pertencerá e será operado pela agência espacial. O foguete de carga pesada necessário para lançá-lo ainda não foi selecionado, mas o administrador da NASA, Bill Nelson, pediu ao Congresso um total de cerca de US$ 1,5 bilhão para realizar toda a operação de desorbitação.

E não é uma questão trivial. O longo eixo da estação espacial, composto por vários módulos pressurizados onde vivem e trabalham as tripulações visitantes, mede 218 pés de comprimento. A estrutura de energia e resfriamento do painel solar do laboratório, montada perpendicularmente ao eixo longitudinal, se estende por 310 pés de ponta a ponta, mais longo que um campo de futebol americano.

Todo o complexo laboratorial tem uma massa combinada de 925.000 libras e se move pelo espaço a cerca de 27.000 km/h, ou 84 campos de futebol por segundo.

Para reduzir cuidadosamente a sua altitude para uma reentrada controlada, o DV transportará cerca de 35.000 libras de propulsor que alimentará 46 motores de foguete Draco, 30 dos quais serão montados numa secção de tronco estendida para realizar a maior parte das manobras de desorbitação. .

“Quando tomarmos a decisão de sair da órbita da estação, lançaremos o DV dos EUA cerca de um ano e meio antes da reentrada final”, disse Dana Weigel, gerente do programa ISS no Centro Espacial Johnson.

“Nós atracamos no porto avançado, faremos uma série de verificações e então, quando estivermos satisfeitos que tudo parece estar em boas condições e estivermos prontos, permitiremos que a ISS inicie sua descida”.

A tripulação final da estação espacial permanecerá a bordo até que os disparos periódicos dos propulsores e o aumento do “arrasto” na atmosfera superior extrema se combinem para baixar o laboratório a uma altitude de cerca de 205 milhas. Esse marco será alcançado cerca de seis meses antes do procedimento final de reentrada.

À medida que a ISS, então desenroscada, atinge uma altitude de cerca de 140 milhas, o DV “realizará uma série de queimaduras para se preparar para a desorbitação final”, disse Weigel. “E então, quatro dias depois, você fará a queima final de reentrada.”

Os grandes, mas relativamente frágeis, painéis solares da estação espacial quebrarão e queimarão primeiro, junto com antenas, painéis radiadores e outros acessórios.

Componentes mais massivos – módulos e a enorme estrutura de energia do laboratório – também se quebrarão na descida infernal em alta velocidade, mas espera-se que pedaços do tamanho de um carro pequeno sobrevivam até o fim do oceano ao longo de um estreito de 1.900 quilômetros de comprimento. . “impressão digital.”

As áreas remotas do Oceano Pacífico Sul oferecem áreas de desembarque despovoadas, embora o objetivo final ainda não tenha sido especificado.

Para conseguir uma entrada precisamente direcionada, “o veículo de saída de órbita precisará de seis vezes o propelente utilizável e três a quatro vezes a geração e armazenamento de energia da atual espaçonave Dragon”, disse Sarah Walker, gerente sênior da SpaceX.

“Ele precisa de combustível suficiente a bordo não apenas para completar a missão primária, mas também para operar em órbita em associação com a estação espacial por cerca de 18 meses. para sair da órbita da Estação Espacial Internacional.”

É necessária uma nave espacial de desorbitação de algum tipo porque mesmo na altitude atual da estação espacial de 260 milhas, ainda existem vestígios de atmosfera. À medida que a estação voa através desse material ténue a quase 8 quilómetros por segundo, as colisões com essas partículas actuam para abrandar ligeiramente a nave espacial num fenómeno conhecido como arrasto atmosférico.

Ao longo da vida do programa, disparos periódicos de propulsores foram realizados pelos motores dos módulos russos ou navios de carga Progress anexados para aumentar a altitude do laboratório conforme necessário para compensar os efeitos do arrasto. Mais recentemente, os navios de carga Cygnus da Northrop Grumman adicionaram uma modesta capacidade de reativação.

Sem esses disparos cuidadosamente planeados, a estação acabaria por regressar sozinha à baixa atmosfera.

A estação sobrevoa todos os pontos da Terra entre 51,6 graus de latitude norte e sul, cobrindo todo o planeta entre Londres e o extremo da América do Sul. Numa reentrada descontrolada, os detritos da estação que sobreviveram ao aquecimento da entrada poderiam atingir a superfície em qualquer lugar daquela área.

Embora as chances de impactos em uma área povoada sejam relativamente pequenas, nada tão grande quanto a estação espacial reentrou e caiu na Terra, e a NASA não quer correr nenhum risco.

A NASA e as suas estações parceiras (as agências espaciais europeia, russa, canadiana e japonesa) planearam desde o início levar deliberadamente o laboratório para a atmosfera no final da sua vida útil para garantir a sua fragmentação num trecho desabitado do oceano.

O plano original era usar boosters em vários navios de carga Russian Progress para reduzir a altitude do laboratório e estabelecer um lançamento direcionado à Terra.

“No início do planejamento da estação, consideramos realizar a desorbitação usando três veículos Progress”, disse Weigel. “Mas o segmento Roscosmos não foi projetado para controlar três veículos Progress ao mesmo tempo.

“E também, a capacidade não era exatamente o que realmente precisávamos para o tamanho da estação. Então, concordamos em deixar a indústria americana dar uma olhada no que poderíamos fazer de nossa parte para sair da órbita.”

No ano passado, a NASA procurou propostas da indústria e duas empresas responderam: SpaceX e Northrop Grumman. A agência anunciou na semana passada que a SpaceX ganhou o contrato.