Cápsulas Desenvolvidas Por Estudantes Universitários Enfrentam o Calor da Reentrada Para Pesquisa da NASA

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Imagem: Space Daily

Ilustrativo.

 

No dia de ontem (08/11), o portal Space Daily informou que em julho de 2024, cinco cápsulas experimentais construídas por estudantes universitários suportaram o intenso calor da reentrada na atmosfera da Terra, fornecendo dados críticos que podem avançar a tecnologia dos escudos térmicos de espaçonaves. As cápsulas faziam parte do Experimento de Sonda de Reentrada de Kentucky (KREPE-2), e os pesquisadores estão agora analisando os resultados para aprimorar os designs de escudos térmicos usados em missões espaciais.

 

De acordo com a nota do portal, a missão KREPE-2, projetada para testar diferentes materiais de escudo térmico sob condições reais de reentrada, contou com cápsulas desenvolvidas por estudantes da Universidade de Kentucky. Financiado pelo Programa Estabelecido para Estimular Pesquisa Competitiva (EPSCoR) da NASA, dentro do Escritório de Engajamento STEM da NASA, cada cápsula sobreviveu a temperaturas de reentrada superiores a 4.000 graus Fahrenheit.

 

Essas cápsulas do tamanho de uma bola de futebol também transmitiram dados com sucesso através da rede de satélites Iridium durante sua descida flamejante. A coleta de dados valiosos está sendo avaliada para ajudar no design de futuras espaçonaves e apoiar o aprimoramento das tecnologias de reentrada.

 

"Esses dados - e os instrumentos usados para obtê-los - ajudam a NASA a projetar e avaliar o desempenho de espaçonaves atuais e novas que transportam tripulação e carga para o espaço e de volta", disse Stan Bouslog, especialista em sistemas de proteção térmica no Centro Espacial Johnson da NASA em Houston e monitor técnico do projeto.

 

Vivenciando o Voo Hipersônico: Um Teste em Condições Reais

 

"A única maneira de 'testar como você voa' um sistema de proteção térmica é expô-lo ao voo hipersônico real através de uma atmosfera", explicou Bouslog.

 

As cápsulas autossuficientes foram lançadas em janeiro de 2024 a bordo de uma espaçonave não tripulada Northrop Grumman Cygnus. Quando a nave de carga se descolou da Estação Espacial Internacional em 12 de julho, iniciou sua reentrada planejada sobre o Oceano Atlântico Sul. Quando a espaçonave Cygnus se desintegrou, as cápsulas KREPE-2 detectaram sinais importantes - como aumentos de temperatura ou mudanças na aceleração - e começaram a registrar dados antes de serem liberadas a cerca de 16.000 milhas por hora, de uma altitude de aproximadamente 180.000 pés.

 

Durante o evento de reentrada, a equipe da Universidade de Kentucky e seus conselheiros acompanharam a descida das cápsulas. Uma equipe a bordo de uma aeronave próxima às Ilhas Cook, no Pacífico Sul, monitorou de perto o retorno da espaçonave Cygnus, um voo coordenado em colaboração com a Universidade de Southern Queensland, na Austrália, e a Universidade de Stuttgart, na Alemanha. Alexandre Martin, professor de engenharia mecânica e aeroespacial na Universidade de Kentucky e investigador principal do experimento, estava a bordo.

 

"Voamos bem perto do caminho de reentrada para fazer medições científicas", explicou Martin, acrescentando que câmeras e espectrômetros ajudaram a capturar observações detalhadas da reentrada. "Agora temos uma compreensão muito melhor do evento de quebra da espaçonave Cygnus e, assim, do lançamento das cápsulas."

 

De volta ao Instituto Hipersônico da Universidade de Kentucky, os membros da equipe aguardavam atualizações em tempo real enquanto os dados do KREPE-2 chegavam por e-mail, confirmando que todas as cinco cápsulas transmitiram dados com sucesso durante sua descida.

 

"Vai levar tempo para extrair os dados e analisá-los", observou Martin. "Mas a grande realização foi que todas as cápsulas enviaram dados."

 

Analisando as informações recebidas, a equipe da Universidade de Kentucky visa reconstruir digitalmente o ambiente de voo das cápsulas, fornecendo informações essenciais para futuros modelos e projetos de escudos térmicos.

 

A Base do Sucesso Anterior

 

Este experimento se baseia nas conquistas do KREPE-1, lançado em dezembro de 2022, com duas cápsulas que registraram dados de temperatura durante a reentrada e os retransmitiram para a Terra.

 

Para o KREPE-2, a equipe coletou um conjunto amplo de dados, incluindo temperaturas de escudo térmico, pressão, aceleração e velocidade angular. Um espectrômetro também foi testado, capturando dados espectrais da onda de choque na frente de uma cápsula.

 

"O KREPE-1 foi basicamente para mostrar que conseguimos fazer isso", disse Martin. "Para o KREPE-2, queríamos instrumentar totalmente as cápsulas e realmente ver o que poderíamos aprender."

 

O projeto está programado para continuar com o KREPE-3 em 2026, proporcionando oportunidades contínuas de aprendizado para estudantes da Universidade de Kentucky, de graduação a doutorado, que estão ganhando experiência prática no desenvolvimento de tecnologia espacial.

 

"Este esforço é feito inteiramente pelos estudantes: fabricação, execução de simulações, gerenciamento de todas as revisões da NASA e todos os testes", disse Martin. "Estamos lá supervisionando, claro, mas são sempre os estudantes que tornam essas missões possíveis."

 

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