Seis Adaptadores Para Voos Tripulados da Missão Artemis São Construídos e Testados no Centro Espacial Marshall da NASA

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Creditos: NASA/Sam Lott

Seis adaptadores para os próximos foguetes do Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA, das missões Artemis II a Artemis IV, estão atualmente no Centro Espacial Marshall da NASA, no Alabama. Engenheiros estão analisando dados e aplicando lições aprendidas dos extensivos testes internos e do bem-sucedido voo de teste não tripulado Artemis I para melhorar futuras iterações do foguete.

 

No dia 25 de junho, o portal da NASA publicou um interessante artigo destacando que seis adaptadores destinados aos futuros foguetes do Sistema de Lançamento Espacial (SLS) estão atualmente em avaliação no Centro Espacial Marshall da agência, localizado no Alabama. Engenheiros estão revisando dados e incorporando lições aprendidas de testes detalhados, incluindo o voo de teste bem-sucedido e não tripulado da Missão Artemis I. O objetivo é aprimorar as próximas iterações do foguete, planejadas para as Missões Artemis II a Artemis IV.

 

Quando criança, ao aprender sobre engenharia básica, você provavelmente tentou, sem sucesso, unir um brinquedo de forma quadrada com um de forma circular: precisou de uma terceira forma para servir como adaptador e conectá-los. Em uma escala muito maior, a integração do poderoso foguete SLS da NASA e da espaçonave Orion para a campanha Artemis da agência não seria possível sem os adaptadores que estão sendo construídos, testados e refinados no Centro Espacial Marshall da NASA, em Huntsville, Alabama.

 

Marshall é atualmente o lar de seis adaptadores projetados para conectar os estágios superiores do SLS com os estágios centrais e sistemas de propulsão para futuros voos da Artemis até a Lua.

 

Preparando Adaptadores do Bloco 1 Para Próximos Voos Tripulados

 

Os três primeiros voos da Artemis utilizam a variante Block 1 do foguete SLS, que pode enviar mais de 27 toneladas métricas (59.500 libras) para a Lua em um único lançamento com a assistência do estágio de propulsão criogênica intermediário. O estágio de propulsão é colocado entre dois adaptadores: o adaptador de estágio do veículo de lançamento e o adaptador de estágio Orion.

 

O adaptador cônico de estágio do veículo de lançamento proporciona resistência estrutural e protege os computadores de voo do foguete e outros sistemas delicados dos efeitos acústicos, térmicos e de vibração.

 

"O interior do adaptador de estágio do veículo de lançamento para o foguete SLS usa usinagem ortográfica - também conhecida como usinagem de padrão de favo de mel", disse Keith Higginbotham, gerente de hardware do adaptador de estágio do veículo de lançamento que apoia o Escritório de Integração e Evolução de Carga Útil/Spacecraft do SLS no Marshall. "A liga de alumínio mais o padrão de favo de mel é leve, mas também muito resistente."

 

O adaptador de estágio do veículo de lançamento para Artemis II está no Marshall e pronto para envio para o Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, enquanto equipes de engenharia estão concluindo o trabalho de instalação e integração no adaptador de estágio do veículo de lançamento para Artemis III. Esses adaptadores cônicos diferem de seu homólogo da Artemis I, apresentando proteção adicional de aviónicos para a segurança da tripulação.

 

Apenas alguns prédios adiante, o adaptador de estágio Orion para Artemis II, com seu alvo de acoplamento único que imita o alvo no estágio de propulsão criogênica intermediário para testar o manuseio do Orion durante o teste de demonstração de pilotagem, está em fase final de preparação antes do envio para Kennedy para os preparativos de lançamento. O adaptador em forma de anel com cinco pés de altura é pequeno, mas poderoso: além de espaço para acomodar pequenas cargas secundárias, ele contém um diafragma que age como uma barreira para evitar que gases gerados durante o lançamento entrem no Orion.

 

A estrutura principal do adaptador de estágio Orion da Artemis III está completa, e sua unidade de aviónicos e diafragma serão instalados ainda este ano.

 

Creditos: NASA/Brandon Hancock

 

 

Adaptadores do Bloco 1B Apoiam Missões Mais Audaciosas

 

A partir da Artemis IV, uma nova configuração do SLS, o Block 1B do SLS, usará o novo estágio superior de exploração mais poderoso para permitir missões mais ambiciosas no espaço profundo. O novo estágio requer novos adaptadores.

 

O adaptador de carga útil em forma de cone - contendo dois anéis de alumínio e oito painéis compostos feitos de material epóxi de grafite - será alojado dentro do adaptador universal do estágio sobre o estágio superior de exploração do foguete.

 

O artigo de teste do adaptador de carga útil está sendo torcido, sacudido e submetido a pressão extrema para verificar sua resistência estrutural como parte dos testes no Marshall. Engenheiros estão fazendo pequenas alterações no design do artigo de voo, como a remoção de certos orifícios de ventilação, com base nas últimas análises.

 

O sexto adaptador no Marshall é um artigo de teste de desenvolvimento do adaptador universal do estágio, que será a maior estrutura composta de missões tripuladas no espaço já voada, com 27,5 pés de diâmetro e 32 pés de comprimento. Atualmente, está passando por testes modais e estruturais para garantir que seja leve, resistente e pronto para conectar o estágio superior de exploração do Block 1B do SLS ao Orion.

 

"Cada libra de estrutura é igual a uma libra de carga útil", diz Tom Krivanek, gerente do subelemento do adaptador universal do estágio no Centro de Pesquisa Glenn da NASA em Cleveland. Glenn gerencia o adaptador para a agência. "É por isso que é tão valioso que o adaptador universal do estágio seja o mais leve possível. O adaptador universal do estágio se separa após a inserção translunar, então a NASA precisará demonstrar a capacidade de separação de forma limpa em órbita em condições muito frias."

 

O Futuro do Marshall é a Inovação

 

Com seu equipamento de teste multipropósito, processos inovadores de fabricação e instalações de integração em grande escala, as instalações e capacidades do Marshall permitem que equipes processem elementos de hardware compostos para múltiplas missões Artemis em paralelo, proporcionando economia de custo e cronograma.

 

Lições aprendidas com os testes e a fabricação de hardware para os três primeiros voos do SLS na configuração Block 1 têm ajudado no projeto e na integração da configuração Block 1B do SLS.

 

"A NASA aprende com cada iteração que construímos. Mesmo que você tenha uma sala cheia de pessoas inteligentes tentando prever tudo no futuro, a produção é diferente do desenvolvimento. É por isso que a NASA constrói artigos de teste e não começa apenas com o artigo de voo como a primeira peça de hardware."

 

Brent Gaddes

 

Líder do adaptador de estágio Orion no Escritório de Integração e Evolução de Carga Útil/Spacecraft

 

Ambos os adaptadores para o SLS Block 1 são fabricados usando soldagem por fricção no Laboratório de Materiais e Processos do Marshall, um processo que produz materiais muito confiáveis e geralmente livres de falhas.

 

Técnicas pioneiras como montagem determinante e ferramentas digitais garantem um processo de fabricação eficiente e uniforme e economizam tempo e dinheiro para a NASA e seus parceiros na construção do adaptador de carga útil do Block 1B. A digitalização por luz estruturada mapeia cada painel e anel individualmente para criar um modelo digital que informa aos técnicos onde os furos devem ser perfurados.

 

"Depois que os furos são feitos com uma broca manual localizada por luz estruturada, é simplesmente uma questão de segurar as peças juntas e colocar os fixadores no lugar", disse Gaddes. "É um pouco como um conjunto de montagem."

 

Dos conjuntos de montagem à Lua e além - os princípios da engenharia são os mesmos, não importa o que você esteja construindo.

 

A NASA está trabalhando para pousar a primeira mulher, a primeira pessoa de cor e seu primeiro astronauta parceiro internacional na Lua sob o programa Artemis. O SLS faz parte da espinha dorsal da exploração do espaço profundo da NASA, junto com a espaçonave Orion, sistemas de solo de apoio, trajes espaciais avançados e rovers, a Gateway em órbita ao redor da Lua e sistemas comerciais de pouso humano. O SLS é o único foguete capaz de enviar Orion, astronautas e suprimentos para a Lua em um único lançamento.

 

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