Uma missão comercial de resgate para o telescópio Swift da NASA ainda está viva
Uma missão de manutenção de satélites incomumente ambiciosa entrou em sua fase mais frágil. A Katalyst Space Technologies, startup que tenta se encontrar com o envelhecido observatório Swift de raios gama da NASA e elevá-lo novamente, está trabalhando para recuperar sua nave Link depois que o veículo saiu de controle e começou a girar em órbita. O incidente interrompeu as comunicações, derrubou duas das três rodas de reação da nave e levantou novas dúvidas sobre se a empresa conseguirá concluir o resgate antes que o Swift desça demais para ser capturado.
Ainda assim, a missão não acabou. Segundo detalhes divulgados em 1º de agosto, a Katalyst ainda tem propulsão operacional, energia elétrica e os sistemas de rendezvous e robótica necessários para uma tentativa de captura. A tarefa imediata da empresa é estabilizar a nave, restaurar um controle confiável e ganhar tempo suficiente para retomar a perseguição ao Swift.
O que está em jogo é maior do que uma única nave com problemas. Esta é a primeira vez que a NASA contratou uma empresa comercial para prestar serviço a um de seus satélites em órbita. Se bem-sucedida, a missão marcaria um passo importante para um setor espacial que há muito promove reabastecimento, reparo, realocação e gestão de detritos como a próxima fase das operações orbitais. Se fracassar, os motivos também serão estudados de perto, porque a missão está na interseção de cronogramas apertados, execução de startup e demanda operacional real.
O que deu errado
A nave Link foi lançada em 3 de julho para perseguir o Swift, um observatório da NASA avaliado no relatório em US$ 500 milhões. A missão vinha avançando em grande parte conforme o planejado até uma semana antes da reportagem da Ars Technica, quando a nave começou a girar em vários eixos a mais de 200 milhas acima da Terra. Esse movimento tornou difícil manter um link confiável de comunicação com o solo e complicou os esforços para recuperar o controle de atitude.
Engenheiros identificaram depois um problema em alguns dos propulsores de gás frio da nave, usados para controle fino de atitude. Mais ou menos ao mesmo tempo, duas das três rodas de reação da Link pararam de funcionar. Essa combinação foi séria porque naves normalmente dependem de rodas de reação para apontamento preciso e de propulsores para manter autoridade de controle quando essas rodas ficam saturadas, degradadas ou indisponíveis. Perder redundância em ambos os sistemas durante uma missão ativa de rendezvous é o tipo de anomalia que pode encerrar rapidamente uma campanha.
Mesmo assim, a Katalyst informou que vários sistemas centrais permanecem saudáveis. A nave ainda tem sua fonte de energia, três propulsores elétricos movidos a xenônio e o hardware necessário para rendezvous e captura robótica. Essas capacidades sobreviventes formam a base do plano de recuperação em andamento.
Como os engenheiros estão tentando recuperar a missão
O primeiro passo não é retomar a aproximação ao Swift, e sim parar o giro. A equipe de solo da Katalyst, operando a partir de um centro de controle perto de Denver, vem usando os motores de plasma da nave para reduzir gradualmente a rotação. Esses motores foram projetados principalmente para elevação de órbita, não como a principal ferramenta de recuperação de atitude da nave, mas podem vetorar o empuxo e, assim, oferecer um caminho de volta à estabilidade.
Essa improvisação diz muito sobre como as missões modernas de pequenos satélites são conduzidas. Operadores comerciais cada vez mais constroem veículos com capacidades sobrepostas, abordagens de controle definidas por software e sistemas de propulsão que podem servir a mais de um propósito em uma contingência. O estado atual da Link é um teste de saber se essa flexibilidade é suficiente quando vários subsistemas se degradam ao mesmo tempo.
O CEO da Katalyst, Ghonhee Lee, disse que a empresa ainda acredita ser possível uma tentativa de captura. A formulação é cuidadosa. Ela não promete sucesso e deixa em aberto a possibilidade de a missão mudar de resgate para demonstração ou para operações controladas de fim de vida, caso o veículo não consiga se estabilizar rápido o bastante. Mas também indica que a empresa não vê a anomalia como fatal de forma automática.
O cronograma é implacável. O relatório afirma que, em alguns meses, o Swift descerá a uma altitude baixa o suficiente para tornar o resgate inviável. Isso significa que cada dia gasto recuperando a Link reduz a margem de tempo para rendezvous, aproximação, captura e a subsequente manobra de elevação de órbita. Em serviços orbitais, o tempo não é uma restrição secundária; faz parte da arquitetura da missão.
Por que essa missão importa além do Swift
O Swift é um observatório cientificamente importante, mas o significado mais amplo desta missão é industrial. A manutenção de satélites em órbita vem sendo uma promessa recorrente no setor espacial comercial, mas os modelos de negócio realmente bem-sucedidos e repetíveis ainda são limitados. Missões desse tipo são tecnicamente difíceis, profundamente específicas e expostas a modos de falha brutais em órbita. Capturar e mover outra nave é mais complexo do que manter posição ou implantar satélites de forma convencional, e também introduz questões legais, operacionais e de seguro.
A decisão da NASA de contratar uma startup em um prazo comprimido tornou a missão especialmente notável. O relatório diz que a agência deu à Katalyst menos de um ano para montar o esforço. Essa velocidade demonstra tanto urgência quanto confiança na execução comercial, mas também reduz as margens de teste e contingência em comparação com um programa governamental mais longo e tradicional. A anomalia atual certamente intensificará o debate sobre quanto encurtamento de cronograma é razoável para missões de serviço inéditas.
Ao mesmo tempo, seria um erro interpretar esse revés como evidência de que o serviço comercial em órbita é inviável. As operações espaciais iniciais muitas vezes avançam por meio de sucessos parciais, falhas inesperadas e lições de projeto aprendidas sob pressão real de missão. Se a Katalyst conseguir recuperar a Link o suficiente para tentar uma captura, mesmo sem sucesso total, o resultado ainda poderá informar futuras arquiteturas de veículos, escolhas de propulsão, software de gerenciamento de falhas e estruturas contratuais para missões semelhantes.
Um teste decisivo para o serviço em órbita
Por ora, a missão continua em um corredor estreito entre recuperação e expiração. A Link ainda possui sistemas funcionais importantes. O veículo-alvo ainda está ao alcance, pelo menos no momento. A NASA ainda tem uma demonstração viva de que um parceiro comercial pode fazer algo que governos há muito desejam, mas raramente operacionalizam: estender a vida útil de uma nave já existente em órbita.
O próximo marco é simples em conceito e difícil na prática. A Katalyst precisa estabilizar o veículo o suficiente para restabelecer comando e controle confiáveis e então determinar se sua capacidade restante de guiamento e propulsão pode sustentar um perfil seguro de rendezvous. Só depois disso a missão poderá voltar ao objetivo original de agarrar o Swift e elevar sua órbita.
É por isso que a anomalia chamou tanta atenção. Não se trata apenas de uma falha de hardware em um pequeno satélite. É um teste em tempo real de se o modelo de serviço comercial consegue absorver falhas, improvisar com os sistemas restantes e ainda entregar algo operacionalmente relevante. O futuro do Swift agora depende tanto dessa resiliência quanto do plano original da missão.
Este artigo é baseado na cobertura da Ars Technica. Leia o artigo original.
Originally published on arstechnica.com