De acordo com a Union of Concerned Scientists (UCS), mais de 4.000 satélites operacionais estão atualmente em órbita ao redor da Terra. De acordo com algumas estimativas, espera-se que esse número chegue a 100.000 até o final desta década, incluindo satélites de telecomunicações, internet, pesquisa, navegação e observação da Terra. Como parte da “comercialização” da Órbita Terrestre Baixa (LEO) prevista neste século, a presença de tantos satélites criará novas oportunidades (bem como perigos).
A presença desses satélites exigirá uma grande quantidade de mitigação (para evitar colisões), serviços e manutenção. Por exemplo, a startup Orbit Fab, com sede em San Francisco, está trabalhando para criar toda a tecnologia necessária para serviços de reabastecimento orbital para satélites. Para ajudar a atingir esse objetivo, a gigante da indústria Lockheed Martin anunciou recentemente que está investindo na tecnologia de reabastecimento “Gas Stations in Space” da Orbit Fab.
A startup com sede em San Francisco foi fundada em 2018 por Daniel Faber e Jeremy Schiel, ambos com grande experiência na indústria espacial comercial. Entre 2016 e 2019, Faber foi CEO da Deep Space Industries (DSI), uma das empresas líderes que atualmente desenvolve recursos de mineração de asteróides. Schiel, por sua vez, foi vice-presidente do Consórcio para Execução de Rendezvous e Operações de Manutenção (CONFERS), um consórcio dedicado a promover padrões e melhores práticas para manutenção de satélites.
Como afirmam em seu site, a empresa foi fundada para criar “um mercado espacial próspero para produtos e serviços que apóiem os negócios espaciais existentes (comunicações e observação da Terra) e novas indústrias, como turismo espacial, manufatura e mineração”. Seu primeiro produto é o Rapidly Attachable Fluid Transfer Interface (RAFTI), uma porta de abastecimento que permitirá o reabastecimento orbital para satélites.
O sistema RAFTI foi projetado para estender a expectativa de vida das espaçonaves, dando-lhes a capacidade de realizar reabastecimento em órbita. O sistema vem em dois componentes: a válvula de serviço (SV) e a metade do acoplamento espacial (SCH). O SV serve como um sistema de enchimento / drenagem para abastecimento terrestre e reabastecimento em órbita, um adaptador de acoplamento primário para conectar duas espaçonaves e uma conexão de manutenção secundária para facilitar as missões de manutenção que usam braços robóticos.
O SCH é um mecanismo de trava de ação dupla que suporta tanto o acoplamento primário quanto o acessório secundário de duas espaçonaves. De acordo com a folha de especificações RAFTI, o sistema mede 10 x 10 x 0,5 cm (3,9 x 3,9 x 0,2 polegadas), ou 500 cm3 (30,5 polegadas cúbicas), tem um requisito de energia de pico de 10 watts (W), pode acomodar um taxa de fluxo de 1 litro (0,264 galões) por minuto (com um aumento de 15 psi / m).
Ele pode operar em temperaturas de -40 a 120 ° C (-40 a 248 ° F) e pressões de 500 a 3.000 psi. Por fim, ele pode lidar com muitos tipos diferentes de propelente, variando de LOX / H2, água e álcool, a nitrogênio, hélio, xenônio e criptônio. Ele pode manter vazamentos internos / externos tão baixos quanto 1 x 10-6 centímetros cúbicos quadrados por segundo (scc / s) – o que é tão baixo que mal pode ser medido!
Neste verão, o RAFTI SV foi qualificado para voar após ser lançado ao espaço a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9 (em 30 de junho de 2021). Como parte de um acordo com o provedor de serviços de lançamento baseado em Seattle, Spaceflight Inc., o SV voou a bordo do protótipo da nave espacial Tenzing da Orbit Fab, Tanker-001. Este vôo teve como objetivo testar os tanques, portas de abastecimento, propulsores e sistemas de encontro e atracação.
A espaçonave Tanker-001 Tenzing está agora em uma Órbita Síncrona do Sol (SSO) e carrega combustível de Peróxido de Alto Teste (HTP) (um “propelente verde), tornando-se o primeiro depósito de combustível operacional do mundo no espaço. Anteriormente, a Orbit Fab conduziu um programa de testes de quatro meses em que lançou um protótipo de navio-tanque para a ISS em maio de 2019. No processo, eles validaram seu sistema de alimentação de propulsor e se tornaram a primeira empresa a reabastecer a ISS com água.
Mais recentemente, a Orbit Fab anunciou que havia garantido investimentos de dois gigantes aeroespaciais – Lockheed Martin e Northrop Grumman – ambos com uma longa história de fabricação de satélites para aplicações comerciais, de navegação e militares. Chris Moran, vice-presidente, diretor executivo e gerente geral da Lockheed Martin Ventures, disse em uma declaração recente à imprensa:
“A Lockheed Martin tem um longo legado de investimento e desenvolvimento de recursos de serviço e suas tecnologias de capacitação. Isso inclui sistemas espaciais militares e comerciais, grandes e pequenos. Nosso objetivo é investir estrategicamente em empresas de tecnologia menores com foco em tecnologias inovadoras dentro de nossos negócios existentes, e a Orbit Fab se encaixa nesse critério. Estamos ansiosos para trabalhar com a Orbit Fab e obter acesso à sua tecnologia de reabastecimento em órbita, um componente importante da logística de voos espaciais que pode ajudar nossos clientes a lidar com ameaças novas e em evolução”.
“Este investimento na Orbit Fab é um dos vários que fizemos que criaram e apoiaram tecnologias e recursos inovadores para flexibilidade em órbita”, acrescentou Paul Pelley. “A capacidade de reabastecer um satélite em órbita é um componente crítico para as missões de nossos clientes porque lhes permite maior capacidade de manobra e pode estender a vida útil de uma missão com combustível reabastecido.”
Pelley é o diretor do programa Augmentation System Port INterface (ASPIN) no Lockheed Martin Space. ASPIN é um adaptador docking que a empresa incluirá em seu barramento de satélite de combate LM 2100, que permitirá atualizações de hardware e instrumentos em órbita. O adaptador foi projetado para ter bastante espaço aberto para suportar interfaces de reabastecimento, como a porta RAFTI do Orbit Fab.
No início deste mês, a empresa anunciou que havia concluído os testes ambientais com o Sistema de satélite de atualização no espaço Lockheed Martin (LINUSS), que será lançado em órbita ainda este ano. De conceito semelhante ao ASPIN, a tecnologia LINUSS demonstrará como os pequenos CubeSats podem atualizar constelações de satélites para expandir suas operações e estender sua vida útil.
Esta pesquisa é parte de um esforço maior para desenvolver a tecnologia e as ferramentas necessárias para reparar, reabastecer e atualizar os satélites em órbita. Ao estender suas capacidades e vidas, menos satélites se tornarão extintos com o tempo, reduzindo assim a possibilidade de colisões e detritos orbitais com o tempo. Afinal, comercializar o LEO significa que precisamos tomar medidas para evitar que a Síndrome de Kessler estrague tudo!
Publicado em 18/09/2021 10h01
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