Engenheiros da Agência Espacial Europeia (ESA) e parceiros da indústria concluíram um estudo conceptual intensivo para a Phoenix 3, uma nave espacial reutilizável concebida para realizar experiências em microgravidade e trazê-las de volta à Terra em segurança.
No início deste ano, a Instalação de Projeto Simultâneo (Concurrent Design Facility CDF) da ESA transformou-se num laboratório de ideias multidisciplinar para avaliar a viabilidade da Phoenix 3, um veículo de retorno orbital reutilizável totalmente europeu, proposto pela startup europeia ATMOS Space Cargo.
Localizada no ESTEC, o centro técnico da ESA nos Países Baixos, a CDF é uma instalação equipada com uma rede de computadores, dispositivos multimédia e ferramentas de software. Ali, numa questão de poucas semanas, em vez de vários meses, especialistas de diversas áreas da engenharia unem esforços e partilham os seus conhecimentos para avaliar os projetos mais complexos imagináveis.
Durante este estudo, os especialistas analisaram o conceito da Phoenix-3 utilizando um conjunto de modelos e directrizes estabelecidos, e identificaram as principais compensações como base para futuras investigações. A ATMOS possui agora um primeiro conceito e um conjunto claro de directrizes de projecto para uma nave espacial com o objectivo de transportar experiências para órbita e trazê-las de volta à Terra.
Para avaliar um conceito proposto, os especialistas trabalham com cenários de referência: “Para este estudo, focámo-nos num cenário onde a Phoenix-3 seria lançada em órbita baixa da Terra, a uma altitude de cerca de 350 km”, explica Enrico Tormena, líder do estudo na ESA.
“Aí, daria apoio à fabricação comercial em microgravidade, experiências científicas e demonstração e validação em órbita de novas tecnologias. Após alguns meses a um ano em órbita, realizaria uma desorbitação controlada e reentrada atmosférica antes de ser recuperada, renovada e preparada para um novo lançamento.”
A configuração avaliada durante o estudo do CDF inclui um módulo de serviço que fornece energia e propulsão à Phoenix 3, e uma cabine pressurizada que recria uma atmosfera semelhante à da Terra, capaz de acomodar mais de 1000 kg de cargas úteis científicas e comerciais. Esta configuração serve de referência para o estudo; não é definitiva e deixa em aberto importantes decisões a tomar na Fase A – a segunda etapa do ciclo de vida de uma missão.
O ponto central da abordagem da ATMOS é um desacelerador insuflável – uma tecnologia que a empresa está a melhorar e a testar em voo em toda a família Phoenix.
Jeffrey Hendrikse, Diretor de Tecnologia e Cofundador da ATMOS Space Cargo, descreve como isto molda uma parte crucial da viagem da nave espacial: “Durante a reentrada, a nave espacial utiliza o seu Desacelerador Atmosférico Insuflável para abrandar através da atmosfera antes de uma recuperação segura. O que mais me agrada é que o estudo confirmou que podemos manter a modularidade da plataforma de microgravidade, servindo os nossos clientes desde o acesso tardio antes do lançamento até ao acesso antecipado após o regresso, bem como a largura de banda de comunicação de que necessitam em órbita.”
“O estudo do CDF também identificou importantes compensações e riscos a abordar em seguida, proporcionando um ponto de partida sólido para a Fase A, na qual a ATMOS se concentrará na otimização da aerodinâmica, estabilidade e design térmico, e na melhoria da modelação e orientação de entrada para aumentar a precisão da aterragem”, acrescenta Daniela Lomanto, da secção de Engenharia Simultânea e Missões Futuras da ESA.
O apoio da ESA ao estudo da Phoenix 3 está alinhado com o principal mandato da agência: impulsionar e acelerar a competitividade da indústria europeia, fornecendo apoio técnico exatamente quando e onde é necessário.
Ilaria Roma, responsável do CDF, observa: “A ATMOS criou um cenário vantajoso para todos no futuro da exploração espacial europeia, pelo que a sua visão e esta avaliação específica da missão são apoiadas pela Direção de Exploração Humana e Robótica da ESA.”
“O tema central desta colaboração é a sustentabilidade. Ao definir uma nova classe escalável de veículos de retorno reutilizáveis, o estudo aborda a necessidade urgente de circularidade em órbita e de redução do impacto ambiental nas operações espaciais. Ao mesmo tempo, a ATMOS está a desenvolver conceitos e soluções que beneficiarão diretamente as capacidades de industrialização e a infraestrutura soberana na Europa.”
“O valor do CDF reside na capacidade de examinar todos os principais subsistemas e interfaces em simultâneo”, afirma Marta Oliveira, Diretora de Operações e Cofundadora da ATMOS Space Cargo. “Reunir especialistas de diversas áreas num processo simultâneo ajudou-nos a identificar dependências que seriam difíceis de resolver através de trabalho de engenharia sequencial.”
Parcerias como o estudo CDF da Phoenix 3 são viabilizadas pela iniciativa da Actividade de Terceiros, que abre a infraestrutura de consultoria e testes da ESA a todo o ecossistema industrial, desde startups a grandes empresas.
Texto original: Phoenix 3: concept study for a reusable European spacecraft
Texto e imagens: ESA
Traduçlão automática via Google
Edição: Rui Barbosa