Para se preparar para seu lançamento em agosto, a espaçonave Psyche foi testada para garantir que possa operar nas condições extremas que enfrentará em sua viagem a um asteroide rico em metais.
As condições que uma espaçonave da NASA enfrenta são extremas: o tremor violento e a cacofonia de um lançamento de foguete, o solavanco da separação do veículo de lançamento, as flutuações extremas de temperatura dentro e fora dos raios do Sol, o vácuo implacável do espaço.
Antes do lançamento, os engenheiros fazem o possível para replicar essas condições adversas em uma série rigorosa de testes para garantir que a espaçonave possa suportá-las. A espaçonave Psyche da NASA acaba de completar seu próprio desafio de testes eletromagnéticos, de vácuo térmico, vibração, choque e acústico no Laboratório de Propulsão a Jato da agência no sul da Califórnia. Psique foi considerado saudável e pronto para prosseguir para o lançamento.
“Esta é a prova de que todos fizeram o seu trabalho direito. Não apenas aqueles que trouxeram o hardware de voo para as operações de montagem, teste e lançamento [ATLO], mas também a equipe ATLO para juntar tudo”, disse Randy Lindemann, engenheiro do JPL que supervisionou os testes dinâmicos de Psyche, que incluem vibração, choque de separação , e testes acústicos. “Os testes mostram que, sim, a espaçonave é digna de voar.”
Nesta primavera, a espaçonave será enviada do JPL para o Centro Espacial Kennedy da NASA na Flórida, onde será preparada para ser lançada de Cabo Canaveral. O período de lançamento começa em 1º de agosto e nove meses depois de deixar a atmosfera da Terra, Psyche passará por Marte. Ele usará a força gravitacional do Planeta Vermelho para arremessá-lo em direção ao seu alvo, um asteroide rico em metal, também chamado Psyche, que fica no cinturão de asteroides principal.
É uma jornada de cerca de 2,4 bilhões de quilômetros. A espaçonave chegará ao asteroide em 2026 e passará 21 meses coletando dados científicos durante órbitas progressivamente mais baixas. Os cientistas acreditam que o asteroide pode consistir em grande parte de metal do núcleo de um planetesimal, um bloco de construção dos planetas rochosos em nosso sistema solar. Aprender mais sobre isso pode nos dizer mais sobre como nosso próprio planeta se formou.
Coloque através de seus passos
Mas para aprender sobre o asteroide, o orbitador precisa chegar lá primeiro, e é por isso que o teste é tão crítico. Os engenheiros chamam esse regime específico de “testes ambientais”, pois a espaçonave é submetida a uma simulação do ambiente hostil ao qual terá que sobreviver.
A campanha começou em dezembro com testes eletromagnéticos, para garantir que a espaçonave funcione corretamente nas condições elétricas e magnéticas do espaço ? e que os componentes elétricos e magnéticos que compõem a espaçonave sejam compatíveis e não interfiram entre si.
A equipe então colocou a espaçonave na câmara de vácuo ultrarresistente de 85 pés de altura e 25 pés de largura (26 metros por 8 metros) do JPL para testes de vácuo térmico (TVC). Todo o ar foi sugado para fora da câmara para replicar o vácuo sem ar do espaço. Esse teste garante que a espaçonave possa sobreviver ao vácuo do espaço e ajuda os engenheiros a ver como a espaçonave se aquece e se resfria sem o movimento do ar para ajudá-la a regular a temperatura.
“Aqui na Terra, quando você tem ar ao redor da espaçonave, isso muda a forma como o calor se move ao redor dela. Imagine ter um ventilador soprando em você que muda sua temperatura. No espaço, não temos esse tipo de movimento de calor”, disse Kristina Hogstrom, do JPL, engenheira de sistemas de voo que ajudou a liderar os testes TVAC de Psyche.
As temperaturas ao redor da espaçonave flutuarão descontroladamente. O hardware estará quente nas horas após o lançamento, quando ainda estiver perto da Terra e voltado para o Sol, especialmente com seus eletrônicos funcionando. Mais tarde, quando a espaçonave se afasta do Sol, enfrenta um frio intenso, principalmente quando voa na sombra do asteroide.
Ao longo de 18 dias de testes TVAC, os engenheiros expuseram a espaçonave às condições mais frias e quentes que ela experimentará em voo, para provar que ela é capaz de regular sua própria temperatura. O orbitador tem persianas que abrem e fecham, mantas de isolamento, aquecedores elétricos e uma rede de tubos que transporta fluido para mover o calor; todos esses dispositivos são testados para garantir que funcionem em voo.
TVAC não é apenas um teste de resistência. Os dados sobre o desempenho da espaçonave ajudam os engenheiros a refinar os modelos que usarão quando Psyche estiver em voo para que possam entender melhor o desempenho da espaçonave.
Após a provação de Psyche na câmara do TVAC, vieram os testes de dinâmica, que incluíam vibração, choque e acústica. Nos testes de vibração, a espaçonave é sacudida repetidamente ? para cima e para baixo e de um lado para o outro. O teste de choque garante que a espaçonave não seja danificada pelo empurrão repentino que o orbitador receberá quando se separar do foguete após o lançamento.
Finalmente, os testes acústicos garantem que Psyche possa suportar o ruído do lançamento, quando o estrondo do foguete é tão alto que pode danificar o hardware se uma espaçonave não for robusta o suficiente. Na câmara acústica do JPL, a espaçonave foi amarrada e explodiu com um ruído cem vezes mais alto do que um típico show de rock.
Mais sobre a missão
A Arizona State University lidera a missão Psyche. O JPL é responsável pelo gerenciamento geral da missão, engenharia de sistema, integração e teste e operações da missão. A Maxar Technologies em Palo Alto, Califórnia, forneceu o chassi da espaçonave de propulsão elétrica solar de alta potência.
O JPL também está fornecendo um instrumento de demonstração de tecnologia chamado Deep Space Optical Communications que voará em Psyche para testar comunicações a laser de alta taxa de dados que podem ser usadas por futuras missões da NASA.
Psyche é a 14ª missão selecionada como parte do Programa de Descobertas da NASA.
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Publicado em 06/04/2022 11h22
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