Revista JATM Publica Artigos de INPE e do IAE

Olá leitor!

Segue abaixo uma notícia postada na edição de Janeiro do ”Jornal do SindCT“ destacando que a revista “Journal of Aerospace Technology and Management (JATM)”, editada pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), publicou em seu Volume 10 (2018) dois interessantes artigos da área de foguetes lançadores, satélites e motores-foguetes líquidos.  Confira!

Duda Falcão

Revista JATM Publica Artigos de INPE e do IAE

Por Por Julliane Silveira
Jornal do SindCT
Edição nº 76
Janeiro de 2019

Estudo Sugere Nova Ferramenta Para Calcular
Trajetória de Voo de Satélite

Os veículos lançadores de satélites – VLS são peças essenciais para a exploração do espaço. A eficácia e o bom funcionamento dos componentes dos VLS garantem a autonomia necessária para o acesso ao espaço, pois determinam a distância e a velocidade, entre outras variáveis, que os satélites vão atingir.

O cálculo correto e o uso de técnicas que otimizam a trajetória do vôo do veículo são fundamentais para o sucesso de uma missão espacial. Por isso, pesquisadores em todo o mundo estudam ferramentas para otimizar a trajetória do voo, com o objetivo de melhorar a performance do veículo lançado e também tornar o acesso ao espaço menos caro. Essas pesquisas são usadas como referência para o desenvolvimento de novas técnicas.

O artigo “Trajectory Optimization of Launch Vehicles Using Object-oriented Programming”, publicado na edição atual do Journal of Aerospace Technology and Management, foi realizado por pesquisadores da Universidade Federal do ABC e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE.

“A trajetória liga o ponto inicial, isto é, a base de lançamento, ao ponto final, que é a órbita desejada. Existe uma infinidade de trajetórias possíveis, e a otimização dá o melhor caminho, o que favorece o menor consumo de propelente, por exemplo”, explica Fábio Antonio da Silva Mota, responsável pelo estudo e pesquisador da área de Engenharia Aeroespacial do Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas da UFABC.

Para este trabalho, foi desenvolvida uma ferramenta que pode ser usada para modelar e simular um veículo lançador de satélite com foco em sua trajetória. O software é capaz de criar uma modelagem para otimizar a trajetória de voo até a injeção do satélite em órbita, baseado em modelos matemáticos.

Para testar a eficácia do sistema, foram usados dados dos projetos brasileiros VLS-Alfa e do VLS-1. Para comparação, os pesquisadores utilizaram também as informações do Ariane 5, o principal lançador de satélites da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês). “É um lançador de grande porte, que usa propulsão criogênica (queima oxigênio líquido e hidrogênio líquido) nos motores centrais, é muito mais avançado do que qualquer lançador a propulsão sólida, como os VLS brasileiros”, explica Mota.

Os resultados do estudo demonstraram que a modelagem proposta pode ser usada para integrar as disciplinas de estudo e desenvolvimento dos veículos lançadores de satélites.

Pesquisadores Criam Software Para Avaliar Desempenho de
Motor de Satélite à Base de Etanol e Oxigênio Líquido

O Programa Espacial Brasileiro sempre priorizou o desenvolvimento de motores a propelentes sólidos em seus satélites e foguetes, (sem controle de empuxo, como capacidade de ligar e desligar, necessário para lançar satélites de médio e de grande porte e atingir grandes distâncias no espaço).

O desenvolvimento de motores a propelente líquido é de grande importância para o desenvolvimento do programa espacial brasileiro. O Instituto de Aeronáutica e Espaço – IAE, em parceria com a Agência Espacial Alemã (DLR, na sigla em alemão), realiza uma pesquisa neste setor. O motor desenvolvido por essas instituições ganhou o nome de L75 em alusão à força de lançamento do motor de 75 quilonewtons.

O L75 deve entrar na fase de qualificação entre 2022 e 2026 e, depois desse período, poderá realizar seus primeiros voos.

A ideia é substituir os últimos dois estágios do veículo lançador de satélite brasileiro pelo L75, que funciona com etanol e oxigênio líquido. O uso do etanol dá ao Brasil a possibilidade de dominar o uso de um combustível alternativo, de acordo com os pesquisadores do IAE.

“A questão das emissões e toxicidade também é levada em conta hoje em dia no desenvolvimento de novos motores”, explica Fábio Mota, pesquisador da Universidade Federal do ABC - UFABC e responsável pelo estudo que deu origem ao artigo “Modeling and Analysis of a LOX/Ethanol Liquid Rocket Engine”, publicado na edição atual do Journal of Aerospace Technology and Management - JATM.

O estudo consistiu no desenvolvimento de um software que permite a avaliação de desempenho do L75. O trabalho contou com a colaboração de pesquisadores da UFABC, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e do Instituto de Tecnologia de Regensburg, na Alemanha.

“O programa criado é versátil e facilmente aplicável para analisar diferentes configurações de motores a propulsão líquida”, diz Mota. O artigo traz os resultados das análises realizadas, por meio do software, do desempenho do L75 em condições previstas e não previstas em sua fabricação.

O programa é capaz de analisar múltiplas configurações desse tipo de motor, e permite aos pesquisadores apresentarem uma descrição detalhada das leis físicas necessárias para balancear os ciclos de energia do motor e também dos principais componentes, sugerindo equações, parâmetros e restrições.

* Julliane Silveira é jornalista científica


Fonte: Jornal do SindCT - Edição 76ª - Janeiro de 2019 – Pág. 09

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