A reentrada vira um laboratório de testes
A NASA está aproveitando a destruição planejada de uma espaçonave de carga para testar tecnologias de proteção térmica que podem orientar missões futuras. Quando a 24ª missão de reabastecimento da Northrop Grumman deixou a Estação Espacial Internacional, levou 12 pequenas cápsulas experimentais projetadas para coletar dados durante a reentrada atmosférica.
A missão é chamada Kentucky Reentry Probe Experiment 3, ou KREPE-3. Em vez de exigir uma espaçonave dedicada exclusivamente a um teste de escudo térmico, o experimento usa a fase final de uma missão de carga. A Cygnus XL, da Northrop Grumman, deve se desintegrar de forma segura na atmosfera terrestre após deixar a estação, enquanto as cápsulas experimentais se separam e coletam medições durante a reentrada.
A abordagem transforma uma etapa terminal da missão de reabastecimento em uma fonte de dados de voo. A NASA descreve o KREPE-3 como a terceira missão de uma série de baixo custo que ainda produz informações úteis para pesquisas futuras de proteção térmica. O experimento reúne a University of Kentucky, o estado de Kentucky, o programa NASA EPSCoR, vários centros da NASA e outros parceiros federais e comerciais.
Doze cápsulas, vários testes de materiais
Antes de a Cygnus XL deixar a estação, astronautas carregaram resíduos e ativaram as 12 pequenas cápsulas em seu interior. Projetadas por estudantes da University of Kentucky, elas levam sensores para medir temperatura, pressão, movimento, campo magnético e luz durante a reentrada.
As cápsulas também transportam materiais experimentais de escudos térmicos. Uma imagem divulgada pela NASA mostra um escudo impresso em 3D por pesquisadores do NASA’s Johnson Space Center, em Houston. Outra mostra um sistema de proteção térmica produzido no NASA’s Ames Research Center para o projeto KREPE. Juntos, os equipamentos demonstram que o experimento testa mais de uma abordagem de materiais e fabricação.
Enquanto a nave segue sua rota planejada de reentrada, espera-se que as cápsulas se separem e iniciem as medições. Sinais de satélite transmitirão os dados durante o evento. Essa transmissão direta é importante porque a reentrada é breve e destrutiva; o experimento precisa registrar as mudanças ambientais enquanto elas ocorrem, em vez de depender da recuperação posterior de uma cápsula.
Dados para o projeto de missões futuras
Escudos térmicos são uma tecnologia fundamental para espaçonaves que retornam pela atmosfera. O anúncio da NASA situa o trabalho do KREPE-3 no contexto da proteção de astronautas que voltarão de futuras missões à Lua e a Marte. Os novos testes não demonstram que um escudo térmico tripulado final esteja pronto; eles buscam coletar dados de voo sobre materiais experimentais em condições reais de reentrada.
Essa distinção é central para o valor do projeto. Trabalhos de laboratório e testes em solo avaliam materiais, mas a reentrada acrescenta um ambiente operacional no qual temperatura, pressão e movimento mudam rapidamente. Ao colocar experimentos instrumentados em uma espaçonave de carga que já está partindo, a equipe pode comparar diferentes materiais durante o mesmo evento geral de missão.
O resultado pode ajudar pesquisadores a decidir quais projetos merecem mais trabalho e aprimorar modelos sobre o comportamento de sistemas candidatos. A NASA apresenta a iniciativa como uma forma de avançar necessidades futuras de exploração enquanto envolve estudantes e parceiros além de seus centros tradicionais.
Um modelo recorrente de baixo custo
O KREPE-3 dá continuidade a missões anteriores do Kentucky Reentry Probe Experiment. A série parte da ideia de usar o descarte de uma espaçonave como plataforma experimental. Veículos de carga que deixam a estação já têm uma trajetória planejada para o fim da vida útil, e pequenas sondas autônomas podem tornar essa trajetória cientificamente útil.
Para o programa NASA EPSCoR, o projeto também envolve educação e desenvolvimento profissional. O programa apoia pesquisadores e estudantes de jurisdições que historicamente receberam menos financiamento de pesquisa da NASA. David Berger, gerente do NASA EPSCoR, descreveu o KREPE-3 como um exemplo de apoio a cientistas e engenheiros emergentes enquanto os objetivos da agência avançam.
As 12 cápsulas, portanto, cumprem duas funções: são instrumentos de teste de materiais e produtos de um programa colaborativo que coloca hardware projetado por estudantes em um contexto espacial operacional. O experimento não elimina a necessidade de desenvolver escudos térmicos maiores depois, mas oferece uma maneira prática de repetir medições durante reentradas que, de outra forma, terminariam com o descarte da espaçonave de carga.
Do descarte à descoberta
A configuração incomum do experimento é sua característica definidora. Uma nave que transporta resíduos da estação pode parecer distante do desenvolvimento de sistemas para exploração humana, mas sua descida final fornece as condições necessárias. O KREPE-3 usa essa descida para examinar materiais experimentais, coletar dados de sensores e enviar informações por satélite.
Enquanto a NASA se prepara para missões de exploração cada vez mais exigentes, o projeto ilustra uma estratégia de engenharia mais ampla: usar oportunidades de voo disponíveis para reduzir cedo as incertezas. As 12 pequenas sondas não podem responder a todas as perguntas sobre um futuro sistema de retorno lunar ou marciano, mas podem fornecer medições reais de materiais candidatos e orientar as próximas etapas da pesquisa.
Este artigo se baseia em uma reportagem da Phys.org. Leia o artigo original.
Originally published on phys.org
