São quase três décadas de operação do telescópio espacial Hubble da NASA (Hubble Space Telescope – HST). Neste período, o maior telescópio em órbita tem revelado imagens surpreendentes do Universo. Ele passou por alguns problemas desde que foi lançado em 1990. Defeitos no espelho obrigaram os técnicos a colocar uma espécie de óculos corretor, em 1993. Mais quatro missões foram enviadas ao HST para trocar painéis solares, sensores, câmeras e computadores de bordo. No último fim de semana, o Hubble entrou em modo de segurança, isto é, parou de funcionar normalmente. Seus giroscópios pararam de funcionar.
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Dia do Cosmonauta:
Em 12 de abril de 1961 Yuri Alekseievitch Gagarin (1934-68) na nave Vostok 1 foi o primeiro homem a viajar no espaço. Naquela época, os viajantes do espaço provindos da URSS e do EUA recebiam denominações diferentes. O termo cosmonauta era usado para os soviéticos e astronauta para os americanos. Esta distinção é um resquício da guerra fria.
Que história é essa de colocar um carro no espaço? Quem teve essa ideia maluca? Por que isso é notícia?
Apesar de mais famoso por sua participação fundamental no filme de Stanley Kubrik – 2001, Uma Odisseia no Espaço (1968), o escritor Arthur C. Clarke tem uma obra riquíssima. Clarke escreveu dezenas de livros, contos e artigos em áreas desde a ciência aplicada, passando pela divulgação científíca e aportando na ficção científica. Junto com Isaac Asimov e Ray Bradbury, Clarke formou o que foi conhecido com o ABC da era dourada de ficção científica.
Sputnik, Filho da Guerra Fria
O produto pacífico da guerra fria foi sua contrapartida espacial: satélites, naves tripuladas e sondas interplanetárias. Na disputa entre EUA e URSS, chamada de Guerra Fria, o importante era fazer mísseis para despejar “horrores” nucleares sobre os inimigos. Felizmente, esta guerra nunca esquentou e, como resultado daquela corrida, temos os satélites artificiais. Faz 60 anos do lançamento do Sputnik.
Satélites geoestacionários são um grupo bem distinto da maioria dos satélites em órbita. O total de satélites em órbita chega a casa dos 10000 aparelhos. Somente aproximadamente 400 destes se distribuem numa altura de, aproximadamente, 36000 km, o chamado Anel de Clarke. Foi o engenheiro e escritor Arthur C. Clarke (1917-2008) o primeiro a propor o uso das órbitas geoestacionárias para telecomunicação, em 1945. Nesta altura o satélite dá uma volta ao redor da Terra ao mesmo tempo que o nosso planeta dá uma volta em torno de si mesmo. O resultado prático disto é que antenas fixas podem apontar para estes satélites e usá-los como estações extraterrestres de retransmissão. Assim, os sinais de rádio permitem cobrir o planeta inteiro usando apenas três satélites equidistantes.
O Brasil já constrói satélites há um bom tempo (SCD1, em 1993, e CBERS-1, em 1999). Entretanto, não temos ainda um foguete lançador capaz de pôr em órbita baixa, muito menos em órbita geoestacionária. O VLS (Veiculo Lançador de Satélites), se estivesse funcional, ainda assim, não seria capaz de alcançar o anel de Clarke. Todos os satélites brasileiros (construídos aqui ou não) foram postos em órbita por foguetes estrangeiros.
Em 8 de fevereiro de 1985, foi lançado da base espacial de Kourou, na Guiana Francesa, um foguete Ariane 3. No seu nariz ia um satélite cilíndrico modelo HS 376, de 2,19 metros de diâmetro, construído pela empresa canadense Spar Aerospace, em parceria com a Hughes norte americana.
Seu diferencial: seria totalmente operado pela estatal brasileira Embratel (na época fazia parte da Telebras, hoje foi privatizada). O nome do satélite era Brasilsat A1, o primeiro a dar serviços de telecomunicações via satélite de forma independente a uma estatal brasileira. Tinha, inclusive, bandas exclusivas para uso militar. Antes disto, a Embratel usava transmissores de satélites alugados, como os Intelsats.
O último satélite da série Brasilsat foi o B4 (modelo HS-376W da Hughes), lançado em 2000, e ainda se encontra em operação na posição orbital de 84º Oeste operando em órbita inclinada. Depois da privatização o setor de satélites da Embratel tornou-se a empresa StarOne. A série de satélites de 3ª geração começou com o StarOne C1 modelo Spacebus-3000B3, em 2007. Os satélites mais modernos são chamados de três eixos (com painéis solares que lembram asas). Estes usam rodas internas girando para cada eixo. Os antigos satélites eram cilíndricos que giravam para estabilizar seu eixo principal e manter sua antena virada para a Terra.
No dia 04 de maio de 2017, foi lançado de Kourou por um foguete Ariane V, um satélite modelo Spacebus-4000, denominado SGDC (Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas). Diferente dos Brasilsats, que eram controlados por civis ligados ao Ministério das Comunicações (criado em 1967), este satélite e os subsequentes serão controlados por militares e têm um caráter de defesa estratégica.
Esta história toda é parte da minha história pessoal, pois trabalhei controlando os Brasilsat por quase 10 anos até entrar no Planetário do Rio, em 2006. Naquela época, o grupo se preparava para lançar os satélites de ultima geração, os StarOne. Alguns dos StarOnes foram fabricados pela mesma empresa que fez o SDCG. O último satélite lançado em 2016 e que hoje faz parte da frota da Embratel StarOne foi o D1 (modelo SSL-1300 da Loral Space System), que passou a cobrir a função do B4.
Quer conhecer mais sobre satélites? Entre 15 a 19 de maio, o Planetário do Rio oferecerá um curso de Astronáutica, das 19h30 às 21.
Outro link interessante: Cinco Mitos sobre Satélites
Os primeiros foguetes foram inventados na China, em torno do ano 1200. Eram tubos cheios de pólvora usados primeiro como fogos de artifício e depois com finalidades militares. Quando a pólvora começava a queimar expelia gases em alta velocidade. Estes gases saíam pela abertura do tubo e impulsionava o foguete na outra direção. Artefatos como estes são chamados de foguetes de combustível sólido. Uma vez dada a partida, o foguete consome o combustível até acabar. Alguns de grande porte, mais modernos, usavam este sistema. Exemplos disso são os mísseis balísticos intercontinentais Minuteman e os foguetes auxiliares laterais do Ônibus Espacial.
Em 1926, o americano Robert Goddard desenvolveu o primeiro foguete a combustível líquido, que misturava gasolina e oxigênio líquido. Um foguete deste tipo pode ser bem controlado mesmo após a ignição.
O programa espacial brasileiro desenvolve foguetes de pequeno porte, desde 1965. Os primeiros foguetes brasileiros se chamavam Sonda e eram todos de combustível sólido. O Veiculo Lançador de Satélites (VLS) é um foguete de três estágios, todos de combustível sólido. Após três acidentes, desde 1997, o VLS passa por uma reavaliação que inclui usar estágios de combustível líquido.
No dia 1º de setembro, foi lançado, com sucesso, da Base de Alcântara, uma versão diferente do foguete chamado VS-30 (em operação, desde 1987). Nesta nova versão, o combustível sólido foi substituído por oxigênio líquido e etanol. O etanol nada mais é que o álcool que pode ser comprado em qualquer mercado ou farmácia. Este é um combustível renovável, extraído da cana-de-açúcar e de baixa toxidade. O Brasil é o maior produtor de etanol do mundo. Este é mais um passo para produzir um foguete nacional eficiente para finalidades espaciais.
Ver links de interesse:
Até hoje nenhum foguete mais potente que o Saturno V foi lançado. O Saturno V tinha 111 metros de altura, 3000 toneladas e uma capacidade de levar 118 toneladas de equipamento para orbitas baixas (Low Earth Orbit = LEO). Este colosso foi o responsável pelo envio dos astronautas do programa Apollo à Lua.
Depois do programa Apollo, o sistema mais potente e versátil para colocar satélites em órbita foi o Space Shuttle. Essa nave era capaz de colocar 24 toneladas em órbita baixa. Mesmo com toda esta potência, um Space Shuttle não pode alcançar à Lua.
O novo sistema de foguete desenvolvido pela NASA é chamado Space Launch System (SLS). Este sistema aproveita muitas das tecnologias desenvolvidas para o Space Shuttle. O SLS promete por 130 toneladas em LEO, ou seja, 12 toneladas a mais que o Saturno V. O plano é que este foguete leve naves tripuladas à Lua e à Marte, a partir de 2018.
Ver links:
As tecnologias mais estratégicas de uma nação são as chamadas tecnologias duais. Estas tecnologias podem ser usadas para fins civis e militares. A Astronáutica é essencialmente uma tecnologia dual, nascida durante a guerra fria. Um foguete pode botar um satélite em órbita, mas, com mínimas mudanças estruturais, pode pôr uma ogiva nuclear no centro do território de qualquer país. Por isso, a transferência deste tipo de tecnologia é tão restrita. Tudo que se relaciona ao espaço é caro, arriscado e sigiloso.
Outro aspecto interessante da Astronáutica é o seu caráter interdisciplinar. Para pôr um satélite em órbita, não basta conhecer as leis da mecânica newtoniana. Um foguete é um prodígio de engenharia, onde ligas metálicas leves e resistentes envolvem substâncias químicas instáveis, explosivas e, às vezes, corrosivas. Se o voo é tripulado, a logística é ainda mais complexa, já que seres humanos estão envolvidos. Levar astronautas ao espaço implica levar, também, todo um ambiente propício à vida: ar, água e alimento. Isso somente para falar no bem-estar físico dos astronautas. Cuidar da saúde mental dos astronautas também é um desafio e tanto.
Por tudo isso, eu adoro ensinar Astronáutica aqui no Planetário. Neste mês eu enfrento de novo o agradável desafio de falar sobre as barreiras espaciais superadas pela humanidade. Mas não reclamo. É muito estimulante lidar com tantos temas fascinantes. Como diria Buzz Lightyear, meu personagem preferido de Toy Story: “Ao infinito… e além”.