A SpaceX está construindo uma versão turbinada de sua nave espacial de carga Dragon para tirar a Estação Espacial Internacional de órbita para uma reentrada e desintegração controladas sobre um trecho desabitado do oceano quando o laboratório for finalmente desativado em 2030, disseram autoridades da NASA e da empresa na quarta-feira.
O Veículo de Desorbitação da ISS, ou DV, será uma nave espacial única e personalizada, necessária para garantir que a estação espacial reentre na atmosfera no local preciso e na orientação correta para garantir que qualquer destroço que sobreviva ao calor de 3.000 graus da reentrada caia inofensivamente no mar.
Espaço X
No final de junho, a NASA concedeu à SpaceX um contrato avaliado em até US$ 843 milhões para construir o veículo de saída de órbita, que será de propriedade e 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 saída de órbita.
E não é uma questão trivial. O eixo longo da estação espacial, composto por vários módulos pressurizados onde as equipes visitantes vivem e trabalham, mede 218 pés de comprimento. A treliça de energia e resfriamento do painel solar do laboratório, montada em ângulos retos em relação ao eixo longo, se estende por 310 pés de ponta a ponta, mais longo do que um campo de futebol americano.
Todo o complexo de laboratório tem uma massa combinada de 925.000 libras e se move pelo espaço a cerca de 17.100 mph, ou 84 campos de futebol por segundo.
Para reduzir cuidadosamente sua altitude para uma reentrada controlada, o DV levará cerca de 35.000 libras de propelente alimentando 46 motores de foguete Draco, 30 dos quais serão montados em uma seção de tronco estendida para realizar a maior parte das manobras de saída de órbita.
“Quando tomarmos a decisão de sair da estação, lançaremos o DV dos EUA cerca de um ano e meio antes da queima final de reentrada”, disse Dana Weigel, gerente do programa da ISS no Centro Espacial Johnson.
“Vamos atracá-lo no porto avançado, faremos uma série de verificações e, quando estivermos convencidos de que tudo parece saudável e estamos prontos, permitiremos que a ISS comece a descer.”
A tripulação final da estação espacial permanecerá a bordo até que disparos periódicos do propulsor e o “arrasto” cada vez maior 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, até então não tripulada, atinge uma altitude de cerca de 140 milhas, o DV “realizará uma série de queimadas para nos preparar para a desorbitação final”, disse Weigel. “E então, quatro dias depois, fará a queima final de reentrada.”
Os grandes, mas relativamente frágeis, painéis solares da estação espacial quebrarão e queimarão primeiro, junto com antenas, painéis de radiadores e outros apêndices.
Maxar
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 tão grandes quanto um carro pequeno sobrevivam até o impacto no oceano ao longo de uma estreita “pegada” de 1.930 quilômetros de comprimento.
Áreas remotas do Oceano Pacífico Sul oferecem zonas de amerrissagem despovoadas, embora um alvo final ainda não tenha sido especificado.
Para atingir uma entrada precisamente direcionada, “o veículo desorbitante precisará de seis vezes mais propelente utilizável e de três a quatro vezes mais geração e armazenamento de energia do que a nave espacial Dragon atual”, 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 parceria com a estação espacial por cerca de 18 meses. Então, no momento certo, ele executará uma série complexa de ações ao longo de vários dias para sair da órbita da Estação Espacial Internacional.”
Uma nave espacial desorbitante de algum tipo é necessária porque mesmo na altitude atual da estação espacial de 260 milhas, vestígios da atmosfera ainda existem. Conforme a estação voa através desse material tênue a quase 5 milhas por segundo, colisões com essas partículas agem para desacelerar a nave de vez em quando em um fenômeno conhecido como arrasto atmosférico.
Ao longo da vida do programa, disparos periódicos de propulsores foram realizados por motores em módulos russos ou naves de carga Progress acopladas para aumentar a altitude do laboratório conforme necessário para compensar os efeitos do arrasto. Mais recentemente, as naves de carga Cygnus da Northrop Grumman adicionaram modesta capacidade de reboost.
Sem esses disparos cuidadosamente planejados, a estação acabaria caindo de volta na atmosfera inferior por conta própria.
A estação voa sobre todos os pontos da Terra entre 51,6 graus de latitude norte e sul, cobrindo todo o planeta entre Londres e a ponta da América do Sul. Em uma reentrada descontrolada, os detritos da estação que sobreviveram ao aquecimento da entrada podem atingir a superfície em qualquer lugar naquela área.
Embora as chances de impactos em uma área povoada sejam relativamente pequenas, nada tão massivo quanto a estação espacial já reentrou e caiu na Terra, e a NASA não quer correr riscos.
A NASA e seus parceiros na estação — as agências espaciais europeia, russa, canadense e japonesa — planejaram desde o início lançar deliberadamente o laboratório na atmosfera no final de sua vida útil para garantir a fragmentação em um trecho desabitado do oceano.
O plano original era usar propulsores em diversas naves de carga russas Progress para diminuir a altitude do laboratório e preparar uma queda direcionada para a Terra.
“No início do planejamento da estação, tínhamos considerado fazer a desorbitação por meio do uso de três veículos Progress”, disse Weigel. “Mas o segmento Roscosmos não foi projetado para controlar três veículos Progress ao mesmo tempo. Então isso apresentou um pequeno desafio.
“E também, a capacidade não era bem o que realmente precisávamos para o tamanho da estação. Então, concordamos em levar a indústria dos EUA para dar uma olhada no que poderíamos fazer do nosso lado para a desorbitação.”
No ano passado, a NASA buscou propostas da indústria e duas empresas responderam: SpaceX e Northrop Grumman. A agência anunciou na semana passada que a SpaceX havia ganhado o contrato.
