ÔNIBUS ESPACIAL

ÔNIBUS ESPACIAL AMERICANO
ÔNIBUS ESPACIAL RUSSO
SPACEX FALCON 9 (DRAGON)

INTRODUÇÃO

Logo acima, uma bela imagem, o ônibus espacial pousando nos Estados Unidos, como se fosse uma aeronave, após uma missão espacial. Logo abaixo, a preparação para o lançamento do ônibus espacial, na sua sofisticada plataforma de lançamento, no Centro Espacial Kennedy, no estado da Flórida, nos Estados Unidos.

O ônibus espacial (em português brasileiro), vaivém espacial (em português europeu) ou space shuttle (em inglês), é um sofisticado veículo parcialmente reutilizável da NASA - National Aeronautics and Space Administration, a agência espacial americana, como veículo lançador de satélites, nave para suas missões tripuladas de reparos de aparelhos em órbita no espaço e reabastecimento da Estação Espacial Internacional. Ele tornou-se o sucessor da nave Apollo usada durante o Projeto Apollo. O ônibus espacial foi lançado pela primeira vez em 1981 e realizou sua última missão em 2011.

O ônibus espacial e o conjunto de foguetes até então usados no seu lançamento formavam, até alguns anos atrás, a mais potente máquina criada pelo ser humano, com mais 7.000.000 de libras de potência no lançamento.

Os cinco ônibus espaciais americanos, os seus dois foguetes auxiliares e o tanque de combustível auxiliar foram projetados, desenvolvidos e fabricados pela NASA, em conjunto com as empresas aeroespaciais americanas Rockwell International, Boeing, Lockheed Martin e Thiokol / ATK, Posteriormente, na década de 1990, o contrato relacionado aos ônibus espaciais foi assinado pela NASA com as empresas aeroespaciais Boeing e Lockheed Martin. Durante as décadas de 1980, 1990 e 2000 esses veículos eram propriedades da NASA, a agência espacial americana.

O custo inicial para criação, desenvolvimento e fabricação dos conjuntos de propulsores e naves espaciais do programa do ônibus espacial americano foi de aproximadamente US$ 4,5 bilhões, mas o custo total do programa, incluindo todos os custos das 135 missões realizadas ao longo de cerca de três décadas, foi muito maior.

HISTÓRIA

Logo acima e logo abaixo, duas imagens magníficas, o ônibus espacial em plena órbita, com o compartimento de carga aberto

O projeto de veículos espaciais reutilizáveis remonta a 1975, quando foram realizados os primeiros testes de um protótipo, o Enterprise (pronuncia-se Éntârpráis), acoplado ao jato quadrimotor de grande porte Boeing 747, adaptado a testes de voo a grande altitude. O objetivo era testar a aerodinâmica e a manobrabilidade do ônibus espacial.

Neste cenário, o ônibus espacial ainda hoje prossegue sendo uma das máquinas mais complexas já construídas, um veículo espacial de transporte de tripulantes e de carga equipado com sistemas precisos de suporte e montagem, como o braço mecânico que colaborou veementemente no lançamento e na montagem da Estação Espacial Internacional, International Space Station, em inglês, considerada o maior laboratório espacial do mundo.

O ônibus espacial lançou e posicionou vários satélites na órbita da Terra, além de lançar, posicionar e realizar manutenções e reparos no Hubble, um dos maiores e mais bem sucedidos telescópios espaciais já criados.

Foram construídas cinco naves operantes deste tipo, chamadas Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis e Endeavour, que cumpriram diversas missões no espaço. Destas, apenas a Discovery, a Atlantis e a Endeavour ainda existem, já que as outras duas, Challenger e Columbia, acabaram destruídas em acidentes que se tornaram célebres tragédias na história da exploração espacial.

Essas naves não estão mais ativas: a Atlantis foi a última a operar, com sua última missão realizada em julho de 2011, a Discovery realizou a sua última missão em março de 2011 e a Endeavour decolou para sua última missão dois meses depois.

Ainda foram construídas mais duas naves, uma chamada Enterprise, protótipo sem motores, utilizada apenas para testes aerodinâmicos, de aproximação e aterrissagem, mas sem capacidade de entrar em órbita, e a outra chamada Pathfinder, um perfeito simulador usado para treino dos astronautas.

Foram necessários dois anos para a fabricação da primeira nave operacional, lançada em 1981. Todo o programa de criação, desenvolvimento, fabricação e lançamentos dos ônibus espaciais americanos teve o custo total de cerca de US$ 196 bilhões, em valores atualizados pela inflação, com um total de 135 missões realizadas, com um média de US$ 1,4 bilhão por lançamento. Ao todo, mais de 30.000 pessoas estiveram envolvidas, diretamente e indiretamente, no programa dos ônibus espaciais americanos.

O ônibus espaciais americanos possuíam capacidade para transportar até 10 pessoas e até 30 toneladas de carga útil por lançamento. Os ônibus espaciais são máquinas de alta complexidade, com 3.200 quilômetros de fios e cabos, redundância de três computadores para controle de voo e navegação, o resultado do trabalho de cerca de 300 programadores, com mais de 400 mil linhas de programação.

A NAVE RUSSA BURAN

Há ainda os veículos espaciais reutilizáveis da então União Soviética, atualmente Rússia, chamados Buran. O projeto do Buran foi lançado na década de 1980, com três protótipos construídos. Eles foram submetidos a vários de testes de voo não tripulados, totalmente radiocontrolados. As três naves foram desmontadas em 1995, após o abandono do projeto, e duas foram, posteriormente, remontadas e restauradas para serem expostas em museus. A primeira está exposta no Cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão, e a segunda está exposta no Museu Sinshein, na Alemanha.

Uma observação atenta dos aspectos externos das naves americanas e russas revela uma semelhança intrigante...

O ENTERPRISE

A nave Enterprise foi o primeiro protótipo de ônibus espacial da história. A NASA – National Aeronautics and Space Administration deu início aos trabalhos de criação e desenvolvimento desse veículo no início da década de 1970. A construção do Enterprise foi iniciada em 1972, seguida, em 1977, dos testes de voo, inicialmente fixado e ejetado a partir do dorso do jato quadrimotor Boeing 747. Na verdade, o Enterprise era apenas um protótipo para testes aerodinâmicos, ele nunca foi ao espaço, nunca saiu da atmosfera terrestre.

O Enterprise, conhecido também dentro da NASA como OV-101, não tinha motores para fazê-lo decolar do chão, não tinha sistemas de propulsão para manobras orbitais, nem camadas de proteção térmica sobre a sua fuselagem, que por sua vez era de poliuretano. Ele usava células de combustível para gerar energia e não possuía mecanismos hidráulicos ou elétricos para baixar e travar o trem de pouso, que eram abertos por meio de gravidade.

Ele foi projetado para ser o segundo ônibus espacial a ir ao espaço, contudo, em 1978, uma decisão interna da NASA – National Aeronautics and Space Administration, de não modificar o Enterprise em sua configuração básica para provas de aproximação e aterrissagem, deixou, a princípio, o Columbia como o único veículo orbital operacional naquela década, embora este tenha sido efetivamente lançado ao espaço alguns anos depois. Deste modo o Enterprise se consolidou, basicamente, como um veículo de testes de pouso e de aerodinâmica, realizando várias missões de testes, a partir de um Boeing 747 adaptado.

Nesses testes, o Enterprise forneceu dados sobre o comportamento do ônibus espacial em regimes subsônicos e durante o pouso. Posteriormente, em 1986, após o acidente com o Challenger, foi estudada a possibilidade de uma reforma para adaptação ao voo espacial. Contudo, optou-se pela construção de um novo veículo, o Endeavour. Assim, o Enterprise nunca saiu da atmosfera terrestre, apenas realizou voos de testes até o ano de 1985, quando foi aposentado. No ano de 2012, ele foi danificado pelo Furacão Sandy enquanto estava exposto em Nova York.

O COLUMBIA

O Columbia foi o primeiro ônibus espacial da história a entrar em órbita, em 1981, operado por uma tripulação de astronautas altamente treinados, liderado pelo comandante John Young. Ele é um projeto baseado em conceitos aerodinâmicos obtidos a partir do protótipo Enterprise, cuja fabricação foi iniciada em 1975 em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, pela empresa aeroespacial americana Rockwell International, que venceu a concorrência de cerca de US$ 2 bilhões da NASA – National Aeronautic and Space Administration, para projetar, desenvolver e fabricar um protótipo e, inicialmente, quatro ônibus espaciais operacionais, cujo número foi aumentado para cinco ônibus, após a explosão do ônibus espacial Challenger.

Embora tenha sido tecnicamente bem sucedida, a sua construção foi marcada por um acidente grave, com a morte por asfixia de três funcionários envolvidos nos trabalhos de fabricação.

O ônibus espacial americano Columbia foi o protagonista de um total de 28 lançamentos bem sucedidos, com um número total de 300 dias no espaço, com 4.808 voltas em torno da Terra. Ele era o mais pesado veículo da família de ônibus espaciais americanos.

A última missão do Columbia foi a STS-107, lançada em 2003, que resultou em um trágico acidente no mesmo ano, em seu retorno para a Terra, justamente no momento de reentrada na atmosfera terrestre, na qual a apenas 16 minutos da aterrissagem se desintegrou totalmente, matando toda a tripulação composta por sete pessoas de diversas nacionalidades, entre elas um israelense e uma indiana. Após o acidente, um período de investigação foi iniciado, resultando em uma conclusão baseada no material de investigação recolhido.

Momentos após a desintegração do Columbia, milhares de destroços, em chamas ou não, caíram sobre uma extensa área dos estados do Texas e da Luisiana, com alguns fragmentos atingindo casas, empresas e escolas. Apesar do trágico acidente, nenhuma pessoa em terra foi ferida por esses fragmentos.

Uma grande operação de resgate dos destroços foi iniciada para tentar descobrir o que causou o acidente, tentar entender o que aconteceu. De forma análoga às investigações de acidentes aeronáuticos, a montagem de um grande quebra-cabeças, digamos, foi iniciada para tentar chegar a uma conclusão sobre o ocorrido.

Apesar da tragédia, os números são impressionantes: Foi realizada uma espécie de varredura em cerca de 40.000 km² de área sobre os estados do Texas, da Luisiana e da Califórnia, desses com 2.850 km² percorridos a pé, de forma minuciosa, e o restante da área utilizando meios aéreos e navais junto a costa da Califórnia. Foram recolhidos 83 mil pedaços do ônibus espacial Columbia, provavelmente a maior operação de resgate de destroços já realizada em toda a história.

Entre os destroços encontravam-se também parte dos restos mortais dos astronautas.

Foi constituída uma comissão independente de investigação, a CAIB – Columbia Accident Investigation Board, que produziu um relatório oficial de 400 páginas após quase sete meses de investigação, no qual foram apontadas as causas técnicas e organizacionais que estiveram direta ou indiretamente envolvidas na origem da destruição do Columbia. Foram ainda perspectivadas hipotéticas soluções de resgate da tripulação e elaboradas 29 recomendações a implementar, 15 das quais de cumprimento obrigatório, sem o qual não poderia haver um regresso aos voos.

Chegou-se a conclusão que, no momento do lançamento do Columbia, apenas cerca de um minuto depois do ônibus espacial ter deixado a plataforma de lançamento, um fragmento de um dos foguetes auxiliares se desprendeu e atingiu a cobertura de cerâmica da nave espacial, justamente a cobertura que a protege do intenso calor de reentrada na atmosfera terrestre...

O CHALLENGER

O ônibus espacial Challenger foi a segunda nave reutilizável americana a ser fabricada e lançada ao espaço. A sua construção começou em 1979 e seu primeiro lançamento foi em 1983. Ele foi construído pela Lockheed, primeiro como uma aeronave de testes, a STA-099, e, posteriormente, convertido em ônibus espacial. O Challenger tinha menos peças para o sistema de proteção térmica comparado ao Columbia e utilizava materiais mais leves. Foi a primeira nave com o aviônico chamado head-up display, uma espécie de tela semi-transparente fixada na altura dos olhos do comandante da espaçonave, para possibilitar mais precisão nas aproximações para pouso, de dia ou de noite.

Infelizmente, o Challenger e sua tripulação foram vítimas de uma grave acidente em 1986, na sua décima missão ao espaço, a STS-51-L, cerca de um minuto após ter deixado a plataforma de lançamento. Não é possível afirmar com precisão o momento exato da morte dos astronautas, é possível que tenham perdido consciência no momento da explosão do foguete auxiliar, em função da mudança abrupta de direção causada pela própria explosão, quando a cabine de comando do ônibus espacial foi arremessada violentamente, e é possível que o choque mecânico do momento do impacto da cabine no mar tenha causado danos irreparáveis nos seus órgãos internos, com parada cardíaca e respiratória, inclusive.

O acidente foi causado por um defeito numa anilha ou anel de borracha que vedava um dos foguetes auxiliares, provocando a explosão desse propulsor auxiliar e um incêndio repentino no tanque externo de combustível, causando a destruição imediata da Challenger. Essa anilha se endureceu com a baixa temperatura do dia do lançamento, causando o acidente, matando todos os seus ocupantes, inclusive a professora Christa McAuliffe, a primeira civil a participar de um voo espacial.

Esse desastre paralisou o programa espacial estadunidense por meses, durante os quais foi feita uma extensa investigação que concluiu por defeito no foguete e no processo de controle de qualidade da fabricação das peças dos foguetes auxiliares.

A investigação sobre o acidente com o ônibus espacial foi liderada pelo renomado físico Richard Feynman, que descobriu uma falha nos anéis de borracha que serviam para a vedação das partes do tanque de combustível, que apresentava anomalias quando a temperatura chegava ao zero grau centígrado. O cientista foi a público explicar as causas do acidente que chocou os Estados Unidos e fez uma demonstração em rede nacional, ao vivo.

O DISCOVERY

Logo acima, uma imagem impressionante, o ônibus espacial americano na sua plataforma de lançamento, pronto para entrar em ação. Logo abaixo, o cockpit da nave espacial, composto por um dos primeiros sistemas de aviônicos EFIS - Electronic Flight Instrument System que se tem conhecimento.

O ônibus espacial Discovery (pronuncia-se Discâvâri) foi a terceira nave espacial reutilizável americana. A sua primeira missão foi realizada em 1984 e foi aposentado pela NASA em 2011, quando pousou no Centro Espacial Kennedy, no estado da Flórida, nos Estados Unidos, depois de 27 anos de serviços prestados. Aquela foi a 35ª (trigésima quinta) viagem de um ônibus espacial com destino à Estação Espacial Internacional e a 39ª (trigésima nona) missão do Discovery ao espaço.

Somando todas as horas de trabalho no espaço, o recordista Discovery passou o equivalente a cerca de um ano inteiro em órbita, sendo que nessa última missão de número STS-133, foram levados seis astronautas e um robô de aspecto humanoide à Estação Espacial Internacional, designado de Robonauta.

A equipe permaneceu no espaço por 13 dias e foram levados também novos instrumentos à Estação Espacial Internacional.

A espaçonave Discovery foi lançada para o espaço mais do que qualquer outro ônibus espacial de sua era, sendo a que mais fez membros da tripulação em órbita. Foi a primeira nave espacial que recuperou um satélite em órbita, trazendo-o de volta à Terra. Esta nave, durante sua vida útil, visitou duas estações espaciais, a ISS - Estação Espacial Internacional e a Mir, construída pela ex-União Soviética.

Ela lançou um telescópio, o Hubble (pronuncia-se Râbo), que revelou com seu olhar o mais profundo espaço, jamais percebido antes com tanta precisão. E por duas vezes ela demonstrou os Estados Unidos como um país com vontade de perseverar na sequência de devastadoras tragédias, levando novamente a América em órbita após os dois piores acidentes da história da exploração espacial, com o Challenger, em 1986, e o Columbia, em 2003.

Embora todos os cinco veículos que compuseram a frota de ônibus espaciais da NASA são incomparáveis em conquistas, a Discovery é a única entre entre elas com um total de 38 viagens ao espaço. A Discovery passou 352 dias em órbita, ou quase um ano inteiro e, contando todas as suas missões, ela circundou a Terra 5.628 vezes, com uma velocidade em torno de 28.000 quilômetros por hora. Já percorreu quase 230 milhões de quilômetros. Esta distância equivale à 288 idas à Lua.

A Discovery levou ao espaço mais membros de tripulação do que qualquer outro veículo espacial, 246 pessoas no total.

Entre essas pessoas, a primeira mulher a pilotar uma nave espacial, a pessoa mais velha a voar no espaço, o primeiro afro-americano a realizar uma caminhada espacial, o primeiro cosmonauta a voar em uma nave espacial americana e o primeiro membro do Congresso Americano a voar no espaço.

A Discovery foi utilizada para o retorno da NASA à missões no espaço, utilizando ônibus espaciais, após o acidente da Challenger em 1986, durante o qual a tripulação da STS-26 lançou o satélite TDRS-C para a órbita terrestre.

A Discovery foi a terceira nave construída e demorou quatro anos para ser concluída na fábrica de montagem em Palmdale, no estado da Califórnia, nos Estados Unidos, e em outubro de 1983 ela foi entregue para a NASA através de um voo de carona em uma aeronave Boeing 747, para lançamento rumo ao espaço, no Centro Espacial Kennedy, em 1984, na missão STS-41D, seu primeiro voo, que lançou três satélites de comunicações e testou um painel solar experimental. A missão foi comandada pelo astronauta Henry W. Hartsfield.

Em sua segunda missão, a Discovery se tornou a primeira nave espacial que recuperou um satélite em órbita, trazendo-o de volta para a Terra, feito realizado através de uma série de "caminhadas" espaciais, com os astronautas utilizando o voo tripulado nas jetpacks, capturando assim o satélite com defeito que foi recuperado e acondicionado no compartimento de carga da espaçonave para a viagem de retorno a Terra.

Em 1985, a nave Discovery voou quatro vezes em um único ano e em uma dessas missões, a STS-51D, levou um membro do Congresso Americano entre a sua tripulação, o senador de Utah, Jake Garn.

Após uma longa pausa preventiva de dois anos e meio para conferir melhorias de segurança em todo o sistema de transporte espacial, depois do acidente da Challenger em 1986, a Discovery levou os Estados Unidos de volta à órbita em missões tripuladas próprias, na missão STS-26, em 1988, comandado pelo astronauta Rick Hauck. A missão testou a melhoria dos procedimentos de segurança da NASA e lançou um satélite de comunicações, este foi o sétimo voo do Discovery.

Os soviéticos, antes adversários dos americanos na guerra fria, encontraram um território comum acima da Terra, a bordo do Discovery em fevereiro de 1994, na missão STS-60, e Sergei Krikalev, da Rússia, se tornou o primeiro cosmonauta russo a voar em uma nave espacial dos Estados Unidos.

O voo de pesquisa de oito dias foi comandado pelo astronauta Charles Bolden Jr e, nesta fase, os americanos, impulsionados pela incipiente parceria com os ex-rivais soviéticos na Discovery, desenvolveram na sequência uma estreita colaboração que resultou na missão STS-63, um ano mais tarde, em 1995, que tornou-se o primeiro ônibus espacial a acoplar-se à estação espacial russa Mir (cuja tradução é paz, em português) e, neste complexo em órbita, a missão rompeu barreiras sociais também, comandado pelo astronauta James D. Wetherbee, a tripulação incluía a primeira mulher a voar em uma nave espacial dos Estados Unidos, a astronauta Eileen Collins.

Outra visita singular à Mir chegou na missão STS-91, em 1998, com o chamado Programa Shuttle-Mir, e o esforço de cooperativa entre os dois países totalizou nove missões à estação russa, desde o encontro pioneiro do Discovery em 1995.

Em 1998, o Discovery foi lançado para uma missão científica que quebrou barreiras sociais novamente na Terra e no espaço. A tripulação incluiu a pessoa mais velha a voar para o espaço, o astronauta John Glenn, que aos 77 anos fez sua segunda viagem ao espaço, em órbita na missão STS-95. Em 1962, Glenn se tornou o primeiro americano a orbitar a Terra. Além de outras funções com a tripulação da STS-95, Glenn foi um teste para uma série de experimentos que estudaram o envelhecimento.

Já em 2000, o Discovery foi lançado para a missão número 100 do programa dos ônibus espaciais, um voo para a nova e crescente Estação Espacial Internacional, esta missão de 12 dias instalou na ISS - International Space Station um módulo de serviço destinado a transporte por acoplagem na porta da estação, a primeira peça exterior da estrutura da estação, preparando o terreno para a chegada de sua tripulação residente poucas semanas depois.

Em 2003, o mundo novamente lamentou que um ônibus espacial, o Columbia, e toda sua tripulação foram destruídos durante a reentrada na atmosfera da Terra. A nave se desintegrou durante a reentrada na atmosfera, sobre o espaço aéreo do estado norte-americano do Texas.

Algum tempo após a tragédia, o Governo dos Estados Unidos decidiu dar continuidade ao programa de ônibus espaciais, com ênfase em uma série de procedimentos adicionais para melhorar a segurança de voo.

A NASA recorreu novamente ao Discovery para retornar ao espaço na missão STS-114 à Estação Espacial Internacional. A missão comandada por Eileen Collins incluiu novos procedimentos para garantir maior e real segurança por meio de inspeções externas fotografadas e registradas em vídeo, após o lançamento, quando já em órbita, a fim de averiguar ainda no espaço se os escudos térmicos do ônibus espacial estavam em boas condições para a viagem de retorno para casa, principalmente em seu momento mais crítico, a reentrada na atmosfera terrestre.

Entre esses procedimentos estava o primeiro do tipo back flip, com o Discovery se aproximando da estação para permitir que a tripulação da estação espacial fizesse fotos de imagens especiais em alta resolução do escudo térmico do ônibus, a averiguação visual do escudo.

A missão STS-116 da NASA, com o Discovery em 2006, era esperada para ser uma das missões mais desafiadoras. Foi uma missão até à estação espacial, destinada a realizar a instalação de mais um painel solar, um grande componente externo usado captar raios solares e gerar energia elétrica a bordo da Estação Espacial Internacional, e uma grande reforma do sistema de energia elétrica da estação, uma vez que com o crescimento da estação com a chegada de outras partes, módulos gerais, laboratórios, equipamentos e experimentos, a estação ISS estava necessitando de mais energia elétrica para manter-se em pleno funcionamento.

Foi então que os problemas surgiram quando um dos painéis solares geradores de energia da estação, que estava sendo instalado nesta missão STS-116, para ser utilizado posteriormente em futuras missões, se recusou, por problemas técnicos, a abrir normalmente, verificando-se que durante as operações de instalação deste painel, a capacidade de abertura motorizada do painel foi perdida, por falhas técnicas de mecanismo do motor elétrico. Então designou-se como solução duas operações externas no espaço, nas quais os astronautas Bob Curbeam, Suni Williams e Christer Fuglesang realizaram com sucesso a abertura do painel manualmente, solucionando o problema de desdobra ou abertura desse painel solar.

O Discovery participou de outro marco no espaço em 2007, a missão STS-120 foi a primeira em que duas comandantes do sexo feminino estiveram juntas no espaço, a comandante Pam Melroy, que voou no ônibus para acoplar com a Estação Espacial Internacional, que estava sob o comando da astronauta Peggy Whitson.

A missão instalou o módulo Harmony no complexo e implantou o painel solar que havia sido aberto e desdobrado manualmente na missão STS-116. A tripulação teve que improvisar a instalação de correias que, reunidas, estabilizaram o painel aberto, já que o travamento, que antes se dava pelo motor elétrico, foi danificado.

Na missão STS-124 de 2008, o Discovery voltou à estação para entregar a peça central da experiência da JAXA, a Japan Aerospace Exploration Agency Kibo Laboratories, em tradução simples Agência Espacial Japonesa, sendo essa missão a segunda, de três voos de ônibus espaciais, que entregou os elementos para completar o laboratório japonês à ISS.

Em seu último vôo, o Discovery foi levar à estação um módulo final dos Estados Unidos, o módulo Leonardo, ou Permanent Multipurpose Módulo, e também o primeiro robô humanoide a voar no espaço, o Robonauta.

Leonardo é um módulo de depósito para fornecer espaço para pesquisa adicional. E o Robonauta é uma demonstração da tecnologia para aprender como robôs humanoides podem ajudar as tripulações em órbita.

O Discovery também levou uma série de equipamentos de reserva para serem armazenados a bordo do complexo, e, condizente com os marcos que pontuaram a carreira do Discovery, a sua última visita à estação coincidiu com o aniversário de 10 anos da presença humana permanente a bordo da estação. O Discovery, o ônibus espacial mais antigo que esteve em operação após a destruição do Challenger, em 1986, e do Columbia, em 2003, depois deste seu último voo, está agora "aposentado", e o programa de ônibus espaciais da NASA foi integralmente encerrado em 2011, depois do já realizado voo final do Endeavour, na missão STS-134, e do Atlantis em 2011.

O ATLANTIS

Logo acima, alguns detalhes em inglês do projeto do ônibus espacial. Logo abaixo, uma imagem marcante, o jato quadrimotor Boeing 747 foi usado muitas vezes para transportar o ônibus espacial.

O ônibus espacial Atlantis começou a ser construído em 1979, com o primeiro lançamento ao espaço em 1985 na missão STS-51-J. Ele foi o primeiro ônibus espacial americano a acoplar na estação espacial russa Mir em 1995 na missão STS-71 e foi o único ônibus espacial com a possibilidade de ser abastecido de energia solar da Estação Espacial Internacional. Ele marcou o encerramento do programa de ônibus espaciais americanos na missão STS-135.

O ENDEAVOUR

A surpreendente nave de reserva, a Endeavour (pronuncia-se Endévâr), operada a partir de 1992, construída com as peças remanescentes e de reserva do programa dos ônibus espaciais americanos, em substituição à fatalmente desintegrada nave Challenger, em 1986, teve sua última missão, designada STS-134, realizada com êxito em 16 de maio de 2011, levando um equipamento avaliado em US$ 2 bilhões, o chamado Espectrômetro Magnético Alfa (AMS, na sigla em inglês), que é utilizado para experiências de Física, pois este observatório irá esquadrinhar meticulosa e cientificamente os raios cósmicos, na busca pelo "anti-universo", um suposto universo formado pela antimatéria e ainda, segundo as teorias astrofísicas em verificação, teria sido criada pelo Big Bang na mesma proporção que a matéria física ordinariamente já parcialmente conhecida.

ESTRUTURA

A esquerda, o ônibus espacial na plataforma de lançamento, e a direita uma pessoa caminhando no interior do tanque externo, ainda em fabricação.

O ônibus espacial é constituído por três partes:

O veículo reutilizável, conhecido também como módulo, com aspecto externo semelhante ao de uma aeronave, com asas delta e capaz de planar no seu retorno e pousar como uma aeronave.

Um tanque de combustível externo, conhecido também como ET, fixado temporariamente no veículo reutilizável.

Dois foguetes propulsores de combustível sólido, não descartáveis, muito potentes, conhecidos também como SRB, fixados temporariamente no tanque de combustível externo.

O ônibus espacial era operado por motores traseiros e 44 mini-jatos de controle de órbita. A decolagem era feita sempre na vertical, auxiliada pelos foguetes e pousava como um avião, em pistas de pouso convencionais.

O veículo reutilizável possui asas em formato delta largo. É composto por uma estrutura de alumínio, aço e titânio, sendo coberto / revestido por uma superfície de isolamento, em forma de placas cerâmicas adensadas ou sílica, de cor preta. Estas placas resistem aos 2.500 graus Celsius ou centígrados da reentrada e são peças únicas, projetadas uma a uma, individualmente, por computador, e coladas manualmente com um adesivo térmico especial ao corpo da espaçonave, em especial no dorso da fuselagem da espaçonave, nas asas e em outras partes que frequentemente, na reentrada, sofriam intenso atrito com o ar, gerando assim grande aquecimento.

O nariz, parte das asas e toda a parte inferior da nave estão cobertos por pequenas peças de cerâmica, a fim de resistir à elevada temperatura gerada por acentuado atrito com a atmosfera quando o veículo regressava à Terra. Essas peças eram numeradas, colocadas manualmente, e não existem duas peças iguais.

Os 49 foguetes da nave possuíam diferentes funções. Entre as principais funções estão a de lançamento, controle de reentrada, controle de rota e controle de órbita.

A energia elétrica da nave era fornecida por células de combustível que produziam, como subproduto da operação, água potável, que era aproveitada pela tripulação, porém seu excedente era descartado no espaço, saindo imediatamente como gelo quando em sombra ou vaporizando-se se em contato com a luz do Sol no espaço .

A parte central da nave possui um grande compartimento de carga, capaz de levar ao espaço até três satélites pequenos ou dois satélites grandes. Esta estrutura está adaptada a transportar o laboratório Spacelab, assim como seu resgate de volta ao planeta. Um braço mecânico, chamado Remote Manipulator System, de construção canadense, era operado pelos tripulantes na cabine de controle. Esse sistema era responsável por colocar os carregamentos em operação para fora do ônibus espacial.

A parte frontal da nave possui o alojamento da tripulação e a cabine de comando. Esta área do ônibus espacial é semelhante às cabines dos aviões convencionais, porém algumas características diferenciam os comandos de voo espacial e voo aéreo. A parte anterior do convés tem quatro estações de serviço, como o controle do sistema de manipulação à distância.

O compartimento de carga tinha seu ar retirado previamente e totalmente quando era necessário os astronautas realizarem alguma atividade fora da nave. Antes do lançamento, a entrada dos tripulantes na nave era possível através de uma escotilha, localizada na frente da nave, no alojamento da tripulação.

TANQUE EXTERNO

O grande tanque externo, fabricado com estrutura de alumínio, possui 48 metros de comprimento, com capacidade máxima de 2.000.000 de litros de combustíveis ou cerca de 800 toneladas de combustíveis, separado em dois reservatórios, o dianteiro, com oxigênio líquido, e o traseiro, com hidrogênio líquido.

Porém, durante o lançamento a mistura combustível não era queimada no tanque externo, os combustíveis fluíam muito rapidamente e com altíssima pressão para os motores principais do ônibus espacial por meio de linha alimentadora.

Outro compartimento interno do tanque externo contém a maioria dos equipamentos eletrônicos.

As paredes do tanque externo são formadas por uma liga de alumínio, com cerca de 5 centímetros de espessura, e cobertos com uma espuma protetora isolante poliisocianurato de cerca de 2,5 centímetros de espessura, para proteger o tanque do frio, antes do lançamento, e do calor gerado pelo atrito com o ar no lançamento.

Os propelentes eram liberados para os sistemas principais de propulsão da nave através da pressão do gás libertado pela própria combustão. Tal procedimento era feito de forma controlada.

FOGUETES AUXILIARES

Na verdade, os dois foguetes propulsores auxiliares dispostos lateralmente ao tanque externo forneciam a maior parte do impulso de lançamento, cerca de 70% da força de empuxo. Eles eram realmente muito potentes, geravam simultaneamente mais de 5.000.000 de libras de potência no lançamento.

A mistura combustível sólida dos foguetes era formada por alumínio atomizado e perclorato de amônia. As vantagens da mistura de alumínio com outros propelentes foram descobertas na década de 1950 para foguetes de combustível sólido. Ela aumenta a potência dos foguetes em cerca de 50% em relação a outras misturas.

O propulsores são formados por quatro unidades tubulares de aço. Na parte frontal do foguete há uma cápsula em forma de ogiva que contém quatro paraquedas, que eram acionados em dois estágios para que os foguetes caíssem no mar sem ser danificados, para que pudessem ser resgatados por embarcações da NASA e, posteriormente, reutilizados em outros lançamentos.

A parte inferior do foguete tem um bico dirigível. O propulsor também é formado por oito pequenos foguetes, responsáveis pela separação deste do veículo espacial.

LANÇAMENTO

Logo acima, imagem do lançamento do ônibus espacial. Logo abaixo, imagem de um típico pouso da nave espacial americana, com o paraquedas de arrasto acionado.

Os ônibus espaciais são exclusivamente de trajetória orbital, ao contrário das naves Apollo e das naves Orion, já que suas limitações de voo os impedem de sair da órbita terrestre baixa. Assim sendo, pelo que se sabe, seria impossível, por exemplo, que os ônibus espaciais viajassem até à Lua.

A órbita do ônibus espacial podia variar entre 185 quilômetros de altitude até 643 quilômetros de altitude. Nessa faixa de altitudes ele podia chegar a quase 29.000 km / h.

A dinâmica do lançamento do ônibus espacial era semelhante à dinâmica do lançamento de satélites por foguetes convencionais: Numa plataforma móvel, com o veículo na posição vertical, preso ao tanque de combustível externo, que por sua vez era preso aos dois foguetes auxiliares laterais.

No momento do lançamento, os sistemas de propulsão do veículo exerciam um impulso de aproximadamente 30.800.000 newtons. Apenas para comparar, esta potência de 30.800.000 newtons equivale a soma do impulso de decolagem de cerca de 30 aviões do modelo Boeing 747.

A maioria da "fumaça" liberada no lançamento era, na verdade, vapor d'água, uma vez que sob a base do foguete, na plataforma de lançamento, existia um grande volume de jatos d'água, que eram responsáveis pela absorção do calor na plataforma. Assim, a água evaporava-se rapidamente nos primeiros segundos do lançamento, dando a impressão de ser fumaça.

Além disso, o resultado da queima de hidrogênio líquido e oxigênio líquido do tanque externo é vapor d'água, e não fumaça.

Após apenas dois minutos de voo, quando o ônibus espacial atingia 45 quilômetros de altitude e a impressionante velocidade de cerca 4.800 km / h, os dois foguetes propulsores auxiliares se separavam do tanque externo principal central de cor laranja e retornavam por para-quedas até atingir o mar, onde eram recolhidos pelos navios Liberty Star e Freedom Star da NASA, para reaproveitamento, após total revisão.

A trajetória de retorno programado dos dois foguetes propulsores, após se afastarem cerca de 240 quilômetros do estado norte-americano da Flórida, se dava primeiramente com a abertura de um paraquedas menor para perda de velocidade e preparo para em seguida, e próximo ao mar, realizar a abertura de mais três para-quedas para cada foguete, pousando verticalmente ao mar com relativa suavidade, para em seguida serem recuperados por navios que os rebocavam de volta à base através de longos cabos. Curiosamente, os foguetes não eram içados ao convés das embarcações, mas rebocados até o porto.

Após apenas oito minutos de voo, o tanque externo central, elemento de cor laranja, ao chegar a 110 quilômetros de altitude, quando o combustível deste se esgotava, separava-se do veículo reutilizável, sendo o tanque externo descartado.

O tanque externo era o único elemento não reutilizável do conjunto, pois era completamente destruído na reentrada por gravidade na atmosfera, sendo necessário a construção de um novo tanque para cada lançamento do ônibus, já que a estrutura toda do tanque acabava se desintegrando pelo calor gerado pelo fortíssimo atrito com o ar na atmosfera.

Um dado notável é a leveza deste tanque, apesar das quase 700 toneladas, este pode ser considerado leve pois tem pouca espessura de parede, sendo construído em alumínio, com soldas robóticas de altíssima precisão, já que era submetido a imensas cargas.

O tanque externo foi alvo de muita pesquisa pela NASA, visando a redução de seu peso para a máxima eficiência e economia no lançamento.

O peso dos ônibus espaciais americanos era de quase 100 toneladas, em média, variando conforme o modelo, sendo o Endeavour o mais leve de todos os modelos operacionais (peso considerado durante o retorno, sem tanque e sem os dois foguetes).

Os sistemas de manobras orbitais encarregavam-se de colocar o ônibus espacial em órbita. No espaço, o veículo está apto a realizar diversas missões: O transporte de satélites e sondas espaciais, a reparação ou resgate de artefatos que estão em órbita e a realização de pesquisas científicas são as principais funções do space shuttle, o ônibus espacial.

DIFERENÇAS E ESTATÍSTICAS

vaivém	Dias de voo	Orbitas	Distancia -mi-	Distancia -km-	Voo	Viagem mais longa -dias-	Passageiros	EVAs	Acções na Mir/ISS	Satélites Lançados
Columbia	300.74	4,808	125,204,911	201,497,772	28	17.66	160	7	0 / 0	8
Challenger	62.41	995	25,803,940	41,527,416	10	8.23	60	6	0 / 0	10
Discovery	255.84	4,027	104,510,673	168,157,672	34	13.89	192	28	1 / 5	26
Atlantis	220.40	3,468	89,908,732	144,694,078	29	12.89	161	21	7 / 6	14
Endeavour	206.60	3,259	85,072,077	136,910,237	21	13.86	130	29	1 / 6	3
Total	1,045.99	16,557	430,500,333	692,787,174	114	*17.66	703	91	9 / 17	61

DESTINO FINAL

A NASA anunciou o destino das naves após o encerramento do Space Shuttle Program (pronuncia-se Spêis Châto Program), o programa de missões dos ônibus espaciais.

Depois de 30 anos de missões no espaço, com 130 missões realizadas, com tecnologia considerada de ponta para a época, a frota dos ônibus espaciais da NASA foi aposentada e está em exibição em instituições e museus dos Estados Unidos, segundo a NASA para inspirar a próxima geração de exploradores e engenheiros.

O administrador da NASA, Charles Bolden, anunciou em 2011 os locais e as instalações onde as quatro naves de transporte são exibidas permanentemente, após a conclusão do Programa dos Ônibus Espaciais dos Estados Unidos.

O primeiro exemplar a ser exposto, o Discovery, foi levado ao Smithsonian National Air and Space Museum, Steven F., no Udvar-Hazy Center, em Chantilly, no estado de Virgínia. O Centro Udvar-Hazy é o novo lar para o ônibus espacial Discovery, que se aposentou depois de completar sua missão em 2011.

A Endeavour, foi para o California Science Center, em Los Angeles.

A espaçonave Atlantis, que voou na última missão do programa também em 2011, está sendo exibida no Kennedy Space Center Visitor Complex, no estado da Flórida, nos Estados Unidos. O museu que exibirá a espaçonave é um investimento de US$ 100 milhões.

"Queremos agradecer a todas as instituições que manifestaram interesse em um desses tesouros nacionais", disse Charles Bolden. "Esta foi uma decisão difícil, uma vez que foi tomada junto ao público americano, e concluímos por fim que estas opções são as que oferecerão ao maior número de visitantes a melhor oportunidade para compartilharmos a história e as realizações das notáveis espaçonaves da NASA, pelo Space Shuttle Program. Estas instalações que escolhemos possuem um legado notável de preservar artefatos espaciais e de proporcionar o acesso excepcional aos cidadãos americanos e visitantes de outros países."

A NASA também anunciou que centenas de artefatos de transporte, utilizados no Programa dos Ônibus Espaciais, foram atribuídos a museus e instituições de ensino.

Vários simuladores foram encaminhados para o acervo do Adler Planetarium, em Chicago, e também ao Evergreen Aviation & Space Museum, de McMinnville, no estado de Oregon, e para o Texas A & M's Aerospace Engineering Department.

Um protótipo da fuselagem completo foi doado para o Museum of Flight, em Seattle.

O conjunto do nariz e compartimento da tripulação e simulador espacial foi para o Museu Nacional da Força Aérea dos Estados Unidos, Wright-Patterson Air Force Base, no estado de Ohio.

O equipamento de simulação dos postos, piloto e comandante, chamado de flight deck, foi doado para Johnson Space Center, da NASA, em Houston.

Os motores de manobra orbital foram doados para o sistema Space Rocket Center dos Estados Unidos, e de Huntsville, no estado do Alabama, National Air and Space Museum, em Washington, e Evergreen Aviation & Space Museum.

PRESENTE E FUTURO

Logo acima e logo abaixo, o grande e potente foguete Falcon 9 da SpaceX, uma opção economicamente viável para o lançamento de suprimentos à Estação Espacial Internacional

Novos foguetes, naves espaciais e sistemas foram propostos alguns anos antes do encerramento do Space Shuttle Program, como, por exemplo, o Projeto Constellation. Porém foram suspensos devido ao corte orçamentário imposto à NASA, como consequência de recessões econômicas, embora a NASA tenha chegado a desenvolver e ensaiar uma cápsula de pouso e salvamento emergencial.

Outros veículos com capacidade de acoplagem à Estação Espacial Internacional estão disponíveis no momento para abastecimento, envio de tripulação e visitantes, prestação de serviços de manutenção e reparos, bem como envio de suprimentos, como, por exemplo, o veículo russo Soyuz (foguete e cápsula), confiável, embora menos confortável e espaçoso, e também um veículo automático japonês, que deverá servir de cargueiro espacial para envio de suprimentos à estação, todos com compatibilidade funcional para aproximação e acoplagem à Estação Espacial Internacional.

Para substituir os ônibus espaciais e tornar mais razoáveis os custos das missões espaciais, sem perder segurança, a NASA já está utilizando os veículos lançadores SpaceX Falcon 9, uma iniciativa proposta pela empresa de transporte espacial Space Exploration Technologies Corporation, conhecida também como SpaceX, uma empresa privada americana do bilionário americano Elon Musk.

A SpaceX está oferecendo à NASA, inclusive, a possibilidade de uso de uma versão da cápsula Dragon com a capacidade de transportar pessoas à Estação Espacial Internacional, segundo ela com um custo mais baixo que outras opções do mercado.

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