Aerocaptura de naves espaciais será testada na prática

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/04/2014

Na aerocaptura, a nave mergulha na atmosfera do planeta, parando de forma muito mais rápida do que na aerofrenagem.
[Imagem: AEROFAST]

Aerofrenagem

Uma nave ou sonda espacial deve ser acelerada ao máximo, para diminuir o tempo das viagens.

Ao chegar ao destino, porém, é necessário brecá-la, ou ela simplesmente passa do alvo, como aconteceu com a sonda japonesa Akatsuki, que deveria estudar Vênus.

Uma técnica simples consiste em virar a nave ao contrário e acionar seus foguetes, que passam a funcionar como freios.

Isso, porém, consome muito combustível, o que aumenta o peso da nave, dificulta seu lançamento e aumenta o custo da missão.

A técnica mais conhecida nesses casos é a aerofrenagem, que já foi utilizada em várias missões espaciais com êxito. Com a ajuda dos seus motores, que funcionam como guia e também ajudam a frear, a nave raspa na atmosfera do planeta do qual ela deseja entrar em órbita, e o arrasto se incumbe de fazer a maior parte da desaceleração.

Aerocaptura

Ainda mais radical, mas ainda não testada, é a aerocaptura, na qual a nave simplesmente mergulha na atmosfera do planeta, parando de forma muito mais rápida.

Engenheiros europeus agora estão se preparando para testar a aerocaptura na prática pela primeira vez.

Deu tudo certo nas simulações computadorizadas, levando em conta planetas com atmosferas razoavelmente conhecidas, como a Terra ou Marte.

Mas é preciso mais do que cálculos para a entrada no ângulo preciso na atmosfera - a aerodinâmica da nave deve ser bem projetada e, mais importante, ela deverá ser equipada com escudos termais eficientes.

A equipe do projeto Aerofast (Aerocapture for future space transportation) levou tudo isso em conta e projetou uma nave completa que atendesse a todos os critérios.

O escudo de reentrada da NASA tem um formato cônico, mas a aerocaptura exigirá um formato bicônico.
[Imagem: NASA]

Escudos térmicos

Foi necessário desenvolver novos algoritmos para direção, navegação e controle da nave. Finalmente, tudo foi simulado em uma missão completa.

As simulações confirmam que a aerocaptura pode funcionar.

A missão simulada teve sucesso mesmo nas condições de pior caso, sem exigir grandes aumentos de peso da nave ou de orçamento da missão.

Os testes definiram o formato aerodinâmico bicônico como o mais apropriado para que uma nave mergulhe na atmosfera do planeta sem correr grandes riscos.

Finalmente, a equipe construiu um protótipo de escudo termal, em escala reduzida, e os resultados experimentais em laboratório confirmaram os cálculos teóricos.

Todo o resultado do projeto está sendo agora repassado para as agências espaciais que participaram do esforço (França, Alemanha, Itália, República Tcheca, Portugal, Polônia, Bulgária e Bélgica) para que os tomadores de decisão possam avaliar quando um protótipo real será construído para envio ao espaço.

A NASA já testou com sucesso um escudo de reentrada inflável, mas ainda não anunciou planos de uma missão real.

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