fevereiro 24, 2024

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Primeiras missões de astronautas à Lua desde 1972 atrasadas por questões sobre escudo térmico e prontidão de hardware

Primeiras missões de astronautas à Lua desde 1972 atrasadas por questões sobre escudo térmico e prontidão de hardware
A tripulação da Artemis 2, de pé em sua espaçonave Artemis, discute sua viagem planejada ao redor da Lua com repórteres no Centro Espacial Kennedy. Da esquerda para a direita: Comandante Reed Wiseman, Victor Glover, Christina Koch e o astronauta canadense Jeremy Hansen. Imagem: Adam Bernstein/Voo Espacial Agora.

Um quarteto de astronautas terá que esperar até o próximo ano antes de dar a volta à Lua. Em uma atualização robusta na tarde de terça-feira, a liderança da NASA anunciou que as próximas duas missões do programa Artemis, a primeira a envolver astronautas, serão adiadas cada uma por cerca de um ano.

Em vez disso, a missão Artemis 2, que estava programada para decolar do Centro Espacial Kennedy em novembro próximo, será lançada o mais tardar em setembro de 2025. A missão Artemis 3, que ainda contará com o primeiro pouso tripulado na Lua, será lançada no depois de setembro de 2025. Desde 1972, foi adiado para setembro de 2026, no mínimo.

“Como lembramos a todos a cada passo, a segurança é nossa principal prioridade”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson. “Embora haja claramente desafios pela frente, nossas equipes estão fazendo progressos surpreendentes.”

Esperava-se que a missão Artemis 3 fosse adiada em novembro um relatório Ao Congresso do US Government Accountability Office (GAO). Este relatório observou que outro pouso na Lua provavelmente aconteceria no início de 2027 “se o desenvolvimento demorar tanto quanto a média dos grandes projetos da NASA”.

Existem alguns elementos-chave que fazem com que as primeiras missões tripuladas do programa Artemis sejam adiadas em relação às datas de lançamento planejadas. Existem algumas incógnitas pendentes relativamente ao escudo térmico que protege a cápsula da tripulação Orion, algum hardware que terá de ser removido e substituído na Orion, e os itens necessários para explorar a superfície lunar, nomeadamente os fatos espaciais e o módulo de aterragem, estão ambos atrasados.

“Como você ouviu antes do voo da Artemis 1, e como falaremos sobre a Artemis 2 e missões futuras, estes são testes de voo”, disse Jim Frey, novo administrador associado da NASA. “Desenvolver, testar, aprender e melhorar o nosso conhecimento é o que fazemos e garantimos que, quando voamos, temos sucesso.”

Durante seus comentários de abertura, Amit Kshatriya, vice-administrador associado do Programa Lua a Marte e da Diretoria de Missões de Desenvolvimento de Sistemas de Exploração, disse que eles têm três prioridades à medida que avançam com este trabalho:

  1. segurança
  2. Alcançar um progresso abrangente e sistemático em direção às metas
  3. Aprenda com os dados coletados durante os testes de voo

Perguntas não resolvidas, lições aprendidas

Mais de um ano após o término da missão Artemis 1, ainda há um componente-chave que precisa de mais trabalho: o escudo térmico. Kshatriya disse que ao estudar o escudo térmico, eles viram o que ele descreveu como “estagnação não nominal de parte do carvão que saiu do escudo térmico”.

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A cápsula da tripulação Orion usa uma manobra de salto para ajudar a lidar com uma temperatura de cerca de 5.000 graus Fahrenheit que aumenta à medida que a cápsula viaja de volta pela atmosfera da Terra a uma velocidade alucinante de 40.000 quilômetros por hora. Kshatriya disse que algumas peças do escudo térmico explodiram durante a primeira fase de reentrada.

“Quando falo sobre isso, parece que há algumas peças grandes saindo do carro. Isso não é verdade”, disse Kshatriya. “Ainda estamos montando esse cronograma geral. Claro que é muito difícil, com base nos ativos que temos, identificar cada um deles, mas conseguimos. Analisamos todos os vídeos que temos de Orion, quadro a quadro, e de nossos recursos externos, para determinar quando esse personagem começou a ser editado. Isso foi depois que começamos a sair do primeiro mergulho do salto.

Dentro da instalação de processamento de múltiplas cargas úteis no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, engenheiros e técnicos realizam inspeções de escudo térmico na espaçonave Orion para a missão Artemis 1. Orion retornou a Kennedy em 30 de dezembro de 2022, após pousar no Oceano Pacífico em 11 de dezembro. seguindo uma missão Demorou 25 dias ao redor da lua. Imagem: NASA

Ele disse que embora a carbonização fosse esperada – o escudo térmico é feito de um material removível – os Kshatriyas disseram que não esperavam que ele fosse removido. Em resposta à pergunta de um repórter, ele observou que se a tripulação estivesse a bordo durante a missão Artemis 1, não teria sentido nada de errado no interior do Orion, uma vez que não havia aquecimento excessivo dentro da cabine.

Kshatriya disse que embora parecesse que a segurança da tripulação não estava ameaçada, eles não queriam fazer nenhuma suposição no futuro sem dados mais abrangentes. A revisão para determinar a causa raiz do problema continuou durante a maior parte de 2023 e está em andamento.

“Temos que compilar esses dados e atualizar os modelos térmicos, mecânicos e físicos abrangentes deste escudo térmico para garantir que, antes de tentarmos voltar de uma segunda missão de retorno lunar, como teremos na Artemis 2, estamos a 100 anos. minutos de distância disso”, disse Kshatriya. “Estamos 100 por cento confiantes de que entendemos.” O desempenho deste escudo térmico.

Outros obstáculos de Orion

O escudo térmico que protege os astronautas durante a reentrada não é o único problema enfrentado pela espaçonave Lockheed Martin. Vários módulos de tripulação estão fluindo no Centro Espacial Kennedy da NASA e, enquanto trabalhavam na cápsula da missão Artemis 3, as equipes descobriram que alguns circuitos estavam com defeito.

Os mesmos componentes passaram nos testes de aceitação antes de serem instalados na espaçonave para uso na missão Artemis 2, mas falharam na inspeção da Artemis 3, disse Kshatriya.

Ele disse que descobriram uma falha no projeto do circuito usado em sistemas críticos de suporte à vida, especialmente no purificador de dióxido de carbono.

“Depois que analisamos a justificativa para potencialmente usar o sistema como está, ficou muito claro que era inaceitável aceitar esses dispositivos e que tínhamos que substituí-los”, disse Kshatriya. “Dada a configuração atual da espaçonave, acessar esses componentes… levará muito tempo para acessá-los. Cada conector que tocarmos como parte deste processo de substituição terá que ser testado depois de terminarmos e teremos que colocar o veículo através de testes funcionais completos depois disso.”

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A substituição foi o principal impulsionador da nova data de lançamento prevista da missão Artemis 2, setembro de 2025, disse Kshatriya.

Além disso, disse Kshatriya, ao contrário do voo inaugural do Orion e do SLS, o Artemis 2 contará com capacidade de aborto integrada. Ele disse que Orion está qualificado para sobreviver a uma fuga rápida de um foguete do Sistema de Lançamento Espacial, mas ainda restam algumas questões sobre a mecânica do sistema.

“Encontramos alguns casos em que pensamos que pode haver algumas deficiências no desempenho do sistema elétrico, em particular, algumas das baterias que precisamos para ter certeza de que entendemos como elas resistirão a esses ambientes”, disse ele. . “Portanto, ainda estamos no início desta investigação. Ainda não desenvolvemos um caminho a seguir. Temos várias opções paralelas para corrigir esse problema.”

Trajes espaciais e módulos de pouso de classe humana

Além dos problemas de atraso da missão da Artemis 2, a jornada da Artemis 3 tem seu próprio conjunto único de desafios. Os líderes da NASA enfatizaram que, por enquanto, este ainda será um pouso tripulado no pólo sul da Lua, o que significa que o módulo de pouso e os trajes espaciais terão que estar prontos.

A SpaceX recebeu um contrato de US$ 2,89 bilhões para ajudar a desenvolver seu foguete Starship como um módulo de pouso humano dedicado. Para que o módulo de pouso chegue à superfície lunar e volte novamente, a SpaceX precisará de uma série de missões de transferência de propulsor para abastecer o navio-tanque que permanecerá na órbita da Terra. Esse navio-tanque transferirá então seu combustível para a versão Human Landing System (HLS) da espaçonave, que se encontrará com a espaçonave Orion na órbita lunar.

Durante a teleconferência de terça-feira, Jessica Jensen, vice-presidente de operações de clientes da SpaceX, disse que seriam necessários cerca de 10 lançamentos de naves estelares para abastecer totalmente um navio-tanque orbital.

“Esse seria meu palpite no momento, mas poderia ser menor dependendo do sucesso dos primeiros testes de voo ou poderia ser um pouco maior”, disse ela.

A espaçonave se afasta da plataforma de lançamento, deixando um rastro de fumaça de 300 metros de altura. Imagem: Adam Bernstein/Voo Espacial Agora.

Em 2023, a SpaceX lançou os dois primeiros testes de voo de seu foguete Starship totalmente integrado em suas instalações Starbase perto de Boca Chica Beach, no sul do Texas. Jensen disse que o hardware para seu terceiro voo de teste deve estar pronto ainda este mês, e eles esperam receber a aprovação da Administração Federal de Aviação dos EUA para lançamento em fevereiro.

Haverá uma demonstração do movimento do propulsor dentro de uma única nave estelar “onde o objetivo é transferir o propelente de tanque principal para tanque principal”, disse Jensen.

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Haverá também um teste de pouso não tripulado na Lua usando a espaçonave, que agora está previsto para 2025.

Outro grande e distinto elemento de desenvolvimento da missão Artemis 3 são os trajes espaciais que serão usados ​​pela primeira vez na Lua. A NASA e a Axiom Space estavam concluindo uma revisão preliminar do projeto do Artemis 3, disse Frye.

“O que descobrimos nesse processo de revisão e na configuração de sua cadeia de suprimentos é parte do que também me impactou [Artemis 3 launch] “História”, disse Hurra.

O que vem depois?

Além de todo o trabalho que está sendo feito pela NASA e seus parceiros, ainda existem algumas outras grandes avaliações a serem feitas. Antes da missão Artemis 4, que ainda está prevista para setembro de 2028, a NASA precisa lançar os módulos Power Propulsion Element (PPE) e Habitat and Logistics (HALO) da estação espacial Gateway.

Kshatriya disse que o plano era lançar os dois em outubro de 2025, mas agora isso também foi alterado.

“Agora estamos trabalhando com nossos parceiros da indústria Maxar e Northrop Grumman para revisar o cronograma de quando faz sentido lançar isso antes do Artemis 4”, disse Kshatriya. “Achamos que eles têm um ótimo caminho para nos levar até lá para apoiar esta missão, mas também atualizaremos esse cronograma. Estamos fazendo tudo o que podemos para garantir que nossos parceiros tenham tempo suficiente para desenvolver o desenvolvimento de maneira adequada e segura.”

Os propulsores de 12 quilowatts de potência e elementos de propulsão da Gateway farão dela a espaçonave elétrica movida a energia solar mais poderosa de todos os tempos. Gráfico: NASA

O Artemis 4 foi adiado anteriormente, em parte para acomodar atrasos no cronograma da plataforma e torre atualizadas do Mobile Launcher, que são necessárias para suportar o foguete SLS Block 1B maior.

Os líderes do Congresso no Capitólio estão entre aqueles que monitoram de perto o progresso do programa Artemis. Em um comunicado na noite de terça-feira, os democratas Zoe Lofgren e Eric Sorensen, membros graduados do Comitê de Ciência, Espaço e Tecnologia da Câmara, disseram que o comitê realizará uma audiência na próxima semana para discutir “a causa e os custos dos atrasos”. “.

“Embora estejamos desapontados ao saber do atraso de Artemis hoje, apoiamos a NASA em seu compromisso com a segurança”, disseram Lofgren e Sorensen em comunicado. “Apoiamos Artemis e seu objetivo de devolver astronautas à Lua; Queremos que essas missões sejam seguras e bem-sucedidas. À medida que avançamos para garantir que Artemis permanece no caminho certo, temos de compreender os desafios e atrasos deste esforço complexo.

“O programa Artemis é de grande importância para a nossa nação. Irá inspirar a próxima geração, fortalecer a nossa indústria e parcerias internacionais e demonstrar as capacidades necessárias para eventualmente enviar humanos para Marte.”