Grupo de Estudantes da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH) Está Pronto Para Lançar a Sua Maior e Mais Avançada Carga Útil Com a NASA

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Imagem: Space Daily

A espaçonave da UAH inclui dois sistemas principais: um módulo espacial chamado JUPITER, que busca reduzir o custo e a complexidade das futuras cargas úteis TERMINUS ao ser reutilizável e modular, e um experimento especial de lançamento de satélites chamado SwingSat.

 

No dia de ontem (26/07), o portal Space Daily informou que neste mês de agosto, uma equipe de estudantes da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH), parte do sistema da Universidade do Alabama, está pronta para lançar sua maior carga útil até o momento na atmosfera superior a partir do NASA Wallops Flight Facility na Ilha Wallops, Virgínia.

 

De acordo com a nota do portal, o lançamento faz parte do Programa RockSat da NASA, uma iniciativa que visa conectar estudantes do ensino superior dos Estados Unidos com oportunidades de lançar seus experimentos no espaço em Foguetes-Sonda da NASA. O evento de 2024 marcará o segundo lançamento em três anos para o Grupo de Pesquisa em Voo Espacial TERMINUS da UAH (TSRG) e será a liberação de satélites mais pequena já tentada no espaço.

 

O TSRG é um subconjunto do UAH Space Hardware Club (SHC), o maior grupo de estudantes da UAH, com quase 300 membros. Sua missão mais recente tem sido apoiada por cerca de 90 estudantes ao longo de dois anos desde o início do desenvolvimento em 2022. TERMINUS é um acrônimo para "Métodos de Pesquisa Experimental para Investigar a Natureza da Atmosfera Superior e do Espaço". O objetivo do grupo é permitir que os estudantes interajam com o pessoal da NASA em cada etapa do desenvolvimento da espaçonave, não apenas construindo as próprias espaçonaves, mas também viajando para uma instalação da NASA e participando de atividades como integração da carga útil, testes, montagem do veículo, lançamento, recuperação e outras atividades no centro espacial.

 

O grupo foi fundado em 2021 por Ben Campbell, um estudante de doutorado em sistemas aeroespaciais de 2024, que trabalhou anteriormente em três missões CubeSat e duas missões de foguetes-sonda. Campbell imaginou capacitar os estudantes a participar do desenvolvimento e voo de novas espaçonaves. "Cheguei à UAH em 2021 como estudante de pós-graduação e ouvi falar do UAH Space Hardware Club," diz Campbell. "Começamos o TERMINUS no outono de 2021 e nos conectamos com o Programa RockSat da NASA."

 

Pesquisa Sólida Como Rocha

 

O RockSat da NASA é uma iniciativa que apresenta níveis sucessivamente mais avançados de voos de cargas úteis estudantis, desde o RockOn, onde o TERMINUS viu sua primeira carga útil lançada em junho de 2022, até o RockSat-C e, finalmente, o auge do programa, o RockSat-X.

 

"RockSat-X é o maior," diz Campbell ao comentar sobre o status do lançamento de agosto. "Você escolhe seus próprios experimentos, e fica totalmente a cargo do grupo decidir o que quer fazer para uma espaçonave. Tivemos pessoas que apresentaram uma variedade de ideias na UAH e colocaram-nas para votação."

 

A carga útil selecionada pelos estudantes da UAH para este voo será uma missão de demonstração de tecnologia suborbital chamada ADRASTEA, que significa "Desdobramento e Liberação Aumentados de Satélites Artificiais por Extensão e Aceleração de Corda". A espaçonave da UAH inclui dois sistemas principais: um módulo espacial chamado JUPITER, que significa "União Conjunta de Informações e Tecnologias de Carga Útil entre Experimentos e Foguetes", que busca reduzir o custo e a complexidade das futuras cargas úteis TERMINUS ao ser reutilizável e modular, e um experimento especial de lançamento de satélites chamado SwingSat.

 

Com o SwingSat, o grupo espera demonstrar um método alternativo de lançamento de satélites utilizando quatro dispositivos chamados cordas de troca de momento (METs) em escala SmallSat, um conceito concebido por Campbell que também é o tema de sua pesquisa de doutorado, apoiado por uma bolsa do Alabama Space Grant Consortium da UAH. O sistema usará um sistema de liberação centrífuga para dispensar múltiplos satélites sem propulsor, em vez de esperar pelos queima de sistemas de propulsão usando hardware complexo.

 

Em satélites, os sistemas de propulsão tradicionais são tipicamente baseados em química ou eletricidade, que requerem propulsor e podem levar um tempo significativo para manobrar adequadamente. Esses sistemas são especialmente difíceis de implementar em pequenos satélites como CubeSats, limitando muito suas capacidades de manobra no espaço. CubeSats são pequenos satélites que frequentemente usam componentes comerciais para seus eletrônicos e estrutura, tornando-os menos caros e mais versáteis para todos os tipos de cargas úteis de sensores. Cordas de pequena escala, como as que estarão em operação no ADRASTEA, poderiam abrir um leque de possibilidades para lançar futuros pequenos satélites.

 

Impressões Digitais nas Estrelas

 

"A faixa de altitude é de 150-170 quilômetros," diz Campbell, uma altura bem além da linha de Kármán, que é o limite do espaço, ou cerca de 100 quilômetros acima do nível do mar. "Estaremos ativos por cerca de 13-15 minutos. Após o lançamento, a saia externa do foguete se separará e, durante os próximos 30 segundos, o CubeSat desenrolará as cordas para realizar algumas manobras de extensão, rotação e liberação."

 

É como a ideia de uma funda de pastor, como Davi usou para derrotar Golias, exceto lançando satélites em vez de pedras. O motivo pelo qual isso está sendo investigado é que, tradicionalmente, você precisa de algum tipo de propulsor para ir longe no espaço. CubeSats são pequenos, então é difícil adicionar propulsores convencionais. Esta é uma forma alternativa de lançá-los usando movimento rotativo básico, simplesmente 'lançando' a coisa."

 

O experimento da UAH começa com quatro PicoSats muito pequenos, cada um sendo liberado por corda a partir de um CubeSat, todos armazenados no foguete em um volume de 10x10x18 cm, menor do que uma torradeira. O CubeSat e os PicoSats liberados não retornarão com o resto da espaçonave a bordo do foguete, mas seus rádios continuarão enviando dados até serem perdidos na descida para a atmosfera. "Ninguém fez isso em microgravidade no espaço onde o hardware físico está executando essas manobras e os sensores a bordo estão realmente registrando o que está acontecendo, em vez de modelos computacionais no solo fazendo as melhores suposições possíveis," diz Campbell.

 

A equipe está ativamente desenvolvendo projetos futuros que incluem outros métodos alternativos de propulsão espacial, durabilidade na reentrada atmosférica, sistemas personalizados de determinação e controle de atitude, efeitos biológicos em microorganismos e matéria vegetal expostos ao espaço, e impressão 3D no espaço. Missões possíveis para a órbita baixa da Terra e para a superfície lunar também estão sendo discutidas.

 

"Nossa carga útil suportará cerca de 30 gs durante o lançamento, então tudo precisa ser bastante sólido," diz Campbell. "Tivemos que projetar todo esse hardware para que possa ser totalmente exposto ao espaço e lidar com os efeitos térmicos. No final, ele vai cair no oceano, então você também precisa torná-lo à prova d'água. Esperamos que ainda sobreviva para que a água não entre e prejudique a eletrônica. Vamos trabalhar lado a lado com o pessoal da NASA na lista de verificação pré-lançamento, basicamente o mais próximo que você pode chegar sem ser um funcionário ou contratado direto da NASA. Algumas das últimas impressões digitais a tocar a espaçonave até o dia do lançamento serão nossas."

 

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