Os astronautas que viajaram na espaçonave Starliner da Boeing até a Estação Espacial Internacional no mês passado ainda não sabem quando retornarão à Terra.
Os astronautas Butch Wilmore e Sonny Williams estiveram no espaço por 51 dias, seis semanas a mais do que o planejado originalmente, como engenheiros na Terra para resolver problemas com o sistema de propulsão do Starliner.
Os problemas são duplos. Os motores de propulsão que controlam a resposta da espaçonave superaqueceram e alguns deles pararam de funcionar quando a espaçonave se aproximou da Estação Espacial Internacional em 6 de junho. Uma questão separada, embora talvez relacionada, diz respeito a um vazamento de hélio no sistema de propulsão do veículo.
Os gerentes da NASA e da Boeing disseram na quinta-feira que ainda planejam trazer Willmore e Williams para casa a bordo da espaçonave Starliner. Nas últimas semanas, as equipes de solo concluíram os testes dos propulsores em uma bancada de testes em White Sands, Novo México. Neste fim de semana, a Boeing e a NASA planejam lançar os propulsores da espaçonave em órbita para verificar seu desempenho durante a acoplagem à estação espacial.
“Acho que estamos começando a nos aproximar das justificativas finais do voo para garantir que possamos voltar para casa com segurança, e esse é nosso foco principal agora”, disse Stitch.
Os problemas levaram à especulação de que a NASA pode decidir devolver Wilmore e Williams à Terra em uma espaçonave SpaceX Crew Dragon. Há um veículo Crew Dragon atualmente atracado na estação, e outro com uma nova tripulação está programado para ser lançado no próximo mês. Steve Stich, diretor do Programa de Tripulação Comercial da NASA, disse que a agência considerou planos alternativos para trazer a tripulação do Starliner para casa a bordo de uma cápsula da SpaceX, mas o foco principal continua sendo o retorno dos astronautas para casa a bordo do Starliner.
“Nossa principal escolha é completar a missão. Há muitos bons motivos para completar esta missão e trazer Butch e Sonny para casa no Starliner. O Starliner foi projetado como uma espaçonave com a tripulação na cabine”, disse Stitch.
A espaçonave Starliner decolou da Estação Espacial de Cabo Canaveral, na Flórida, em 5 de junho. Willmauer e Williams são os primeiros astronautas a voar para o espaço a bordo de uma cápsula de tripulação comercial da Boeing, e este voo de teste visa preparar o caminho para futuros voos operacionais para rotacionar tripulações de quatro pessoas de e para a Estação Espacial Internacional.
Assim que a NASA certificar totalmente o veículo Starliner para missões operacionais, a agência terá duas espaçonaves qualificadas para transportar humanos até a estação. O veículo Crew Dragon da SpaceX transporta astronautas desde 2020.
Testes, testes e mais testes
A NASA estendeu a duração do voo de teste do Starliner para realizar testes e analisar dados em um esforço para ganhar confiança na capacidade da espaçonave de trazer sua tripulação para casa com segurança e compreender melhor as causas do superaquecimento dos motores e vazamentos de hélio. Esses problemas estão localizados dentro do módulo de serviço do Starliner, que é descartado para queimar na atmosfera durante a reentrada, enquanto o módulo reutilizável da tripulação, com os astronautas dentro, salta de pára-quedas para um pouso com almofada de ar.
O mais importante desses testes foi uma série de testes do míssil Starliner em solo. Este foguete foi retirado de um grupo de dispositivos programados para serem lançados em uma futura missão Starlink, e os engenheiros o submeteram a um teste de estresse, disparando-o várias vezes para replicar a sequência de pulsos que veria durante o vôo. O teste simulou duas sequências de sobrevôo até a estação espacial e cinco sequências que o foguete realizaria durante a separação e queima de saída de órbita para retornar à Terra.
“Este propulsor tinha muitas pulsações, provavelmente mais do que esperaríamos ver durante o voo, e mais agressivo em termos de duas subidas e cinco descidas”, disse Stitch. “O que vimos no propulsor é o mesmo tipo de degradação do empuxo que vemos em órbita. Em vários propulsores (a bordo do Starliner), vemos uma redução no empuxo, o que é significativo.”
Os computadores de vôo Starliner desligaram cinco dos 28 propulsores do Sistema de Controle de Reação da Aerojet Rocketdyne durante seu encontro com a Estação Espacial Internacional no mês passado. Quatro dos cinco motores foram recuperados após superaquecimento e perda de propulsão, mas as autoridades declararam um dos motores inutilizável.
Os motores de impulso testados na Terra mostraram comportamento semelhante. Inspeções de propulsores em White Sands mostraram uma protuberância em uma vedação de Teflon em uma válvula oxidante, o que poderia restringir o fluxo de combustível tetróxido de nitrogênio. Os propulsores, cada um gerando cerca de 85 libras de empuxo, consomem oxidante de tetróxido de nitrogênio, ou NTO, e o misturam com combustível hidrazina para combustão.
A válvula de gatilho, que é semelhante à válvula de enchimento de um pneu, é projetada para abrir e fechar para permitir que o tetróxido de nitrogênio flua para o impulsor.
“Esta luva tem uma vedação de Teflon na extremidade. Devido ao aquecimento e ao vácuo natural que ocorre com o acionamento do propulsor, esta luva deformou-se e inchou ligeiramente”, disse Nappi.
Os engenheiros estão avaliando a integridade do selo de Teflon para determinar se ele pode permanecer intacto durante o processo de separação e de órbita da espaçonave Starliner, disse Stitch. Nenhum propulsor é necessário enquanto o Starliner estiver conectado à estação espacial.
“Esta foca sobreviverá ao resto da viagem? Essa é a parte importante”, disse Stitch.
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