ÔNIBUS ESPACIAIS

Eduardo Matheus

12/8/20245 min read

Montagens

Uma das partes mais importantes para o lançamento de um ônibus espacial, é a preparação para sua montagem, até porque essa é a parte que envolve mais engenharia e preparação da coisa.

Um ônibus espacial é dividido entre 3 partes:

  1. Orbiter Vehicle (OV)

  2. External tank (ET)

  3. Solid Rocket Boosters (SRB)

O Orbiter Vehicle é a parte principal, porque é onde os astronautas ficam para irem ao espaço, é uma estrutura semelhante a um avião e possui aerodinâmica parecida também, porque o intuito é simular uma experiência de voo usual e otimizar a estrutura para que ela fique a mais estável possível, o que garanta segurança e agilidade.

O Orbiter Vehicle é formado por 3 motores que servem como forma de lançar o combustível para baixo para que ele possa ser impulsionado para cima, é de lá que veio sai aquele "fogo" que vemos nos ônibus espaciais.

Mas isso não é o bastante para o lançamento do ônibus espacial, afinal, são milhares de quilômetros viajados, como eles conseguem combustível para isso?

Os external tanks são tanques de prepulsores sólidos que guardam todo o combustível para entregar aos 3 motores. Mas isso é meio irreal de se pensar, não? Como é que uma coisa que fica lá no centro vai alimentar algo que está na parte de baixo? Qual caminho o combustível navega?

Antes de entender o seu funcionamento, precisamos entender a dimensão do que estamos tratando aqui.

Os external tanks eram feito de ligas de alumínio e por isso pesava mais de 30 toneladas quando vazio e de 750 toneladas quando cheio com sua capacidade de 2 milhões de litros.

Para medidas de comparação, um tanque vazio equivale a uma manada de 30 búfalos da selva africanos, e 750 búfalos da selva quando cheio. E com o tanque cheio, chega a quase 4 vezes o peso máximo de uma baleia azul.

Ele possuia cerca de 47 metros de altura e 8,5 metros de diâmetro. Ele era formado por dois combustíveis, hidrogênio líquido e oxigênio líquido, o hidrogênio líquido ficava na parte de baixo do tanque e compunha duas vezes mais que o oxigênio líquido, mas a razão de mistura entre o oxidante e o combustível era 6,03 para 1 para o oxigênio, em outras palavras, mesmo o oxigênio líquido tendo a metade do espaço que o hidrogênio líquido, a sua massa era 6 vezes maior, e considerando um espaço de 2 milhões de litros, isso é uma quantia considerável.

Mas tem um problema nisso. O oxigênio e hidrogênio eram achados como gases na natureza e mesmo que você consiga transformar eles em líquidos, como foi feito, como você iria garantir que eles iriam permitir como líquidos e não virar gases no lançamento?

As temperaturas de condensação do oxigênio era de -182,96°C e do hidrogênio era de -257,87°C.

No lançamento, é usado uma quantidade enorme de combustível que é liberado na forma de calor, consequentemente, iria aquecer esses líquidos e tornar eles gases.

Então, eles precisavam estar contidos em câmaras criogênicas desenvolvido com muita cautela para ter as especificações de mantimento de temperatura corretas, afinal, com a transformação dos líquidos em gases, haverá um aumento na pressão interna do tanque, podendo ocasionar em uma explosão.

Eles também devem tomar cuidado na drenagem de hidrogênio gasoso e oxigênio gasoso que estavam no tanque e que precisavam ser filtrados, para isso, eles usavam o GUCP (Ground Umbilical Carrier Plate) que funcionavam como tubos que levavam esses gases para fora do tanque e eram retirados durante o próprio lançamento, obviamente, tudo isso é uma medida de defesa.

Tendo retirado as partes indesejadas do tanque externo e deixando apenas o combustível líquido.

Para o combustível chegar aos motores, eles passavam por dutos que levavam a duas portas umbilicais que desempenhavam funções únicas.

Uma era usada para o oxigênio e outra para o hidrogênio e encaminhavam elas para os motores.

Mas para manter isso, era preciso de um bom material para o tanque externo aguentar a pressão, e foi utilizado um spray de espuma isolante de poli-isocianurato.

Mas havia certos problemas quanto a radiação ultravioleta, ela ainda afetava o ônibus espacial mesmo com esse revestimento, e como eles não poderiam mudar o material para não mudar a pressão do tanque, foi feito uma das coisas mais bonitas existentes.

Eles pintaram o tanque de combustível de branco.

Branco é uma cor que conseguia refletir essa radiação ultravioleta e evitar que afete o ônibus espacial.

Infelizmente para a associação dos grupos estéticos de ônibus espaciais (Um dia eu crio), a radiação ultravioleta não era realmente um problema significativo e não alterava tanto a resistência do tanque externo, então, ele deixou de ser pintado de branco e continuou com a sua coloração alaranjada natural que também é bem bonita.

Tirar a tinta economizou para eles 270 kg para o ônibus espacial, e cada kg custava 270 mil reais, ou seja, eles conseguiram economizar um total de 72 milhões e 900 mil reais.

Os srb's são os menos divertidos, mas não quer dizer que eles sejam inúteis.

Eles são responsáveis por impulsionar o ônibus espacial nos primeiros momentos do voo, para depois serem descartados.

Eles são como os próprios ônibus espaciais, tem os motores que impulsionam, mas essa é a única função deles, impulsionar para aumentar a força dos ônibus espaciais.

Somente o personagem secundário que serve o protagonista para que ele vire mais fraco e depois o personagem secundário é descartado pelo autor porque ele é inútil, isso é bem filosófico, na verdade..

Obviamente pelo peso de carregar, os materiais são feitos separadamente, em lugares na Flórida e outros na Califórnia para que depois todos sejam levados para o VAB (Vehicle Assembly Building), onde acontecerá a junção de todas as partes para a montagem do ônibus espacial, e todo o processo requer cuidado para não pressurizar lugares errados e um cuidado enorme com cada componente do ônibus espacial.

Os orbiter vehicles são levados da Califórnia para a Flórida de avião, eles são colocados nas costas de um avião e são carregados até chegar no OPF (Orbiter Processing Facility), onde irá fazer os ajustes necessários para os orbitadores.

Todo esse trajeto pode ser observado por civis se eles forem no Kennedy Space Center, na Flórida. O mapa de lá é recheado de componentes de foguetes e até partes de ônibus espaciais, até porque, mesmo com a prática de lançar ônibus espaciais desativada, muito do que se foi aprendido nessa época ainda é utilizado.

Eles organizam de forma que as OPF's estejam perto em um ângulo de 90° dos VAB, isso permite uma maior comunicação entre as duas áreas, e o movimento que o Orbiter faz para ir de uma OPF para VAB é chamado de Rollover, porque ele tem que dar um giro.

O ônibus espacial tem que ir da VAB até uma das Space Launch perto do litoral, esse caminho é de aproximadamente 5 km, e o ônibus espacial tem que ir para lá usando uma técnica chamada de rollout, uma muita utilizada que se consiste em rodas que levam um suporte no qual o ônibus está inserido, é bem simples, certo?

Eles andam a uma velocidade de 1,2 km/h, totalizando mais de 4 horas de viagem para fazer essa passagem.

E depois, é apenas o momento que a maioria sempre aguarda com anseio, os lançamentos! Uma das partes mais belas é ver o resultado de anos e anos de estudos da engenharia aeroespacial para chegar em um nível tão alto como esse mesmo nas décadas de 80 a 2000. Isso é demonstração de competência e organização, logística, por ter a capacidade de fazer um tamanho de larga escala como esse com tamanha qualidade.

Grandes foguetes que fizeram um certo percurso estão hoje gravados em forma de memorial no Kennedy Space Center, no famoso Rocket Garden, o jardim dos foguetes. É um atrativo do Kennedy Space Center que muitos vão apenas para conhecer, afinal, é realmente uma beleza encontrar com foguetes acima de 50 metros de altura de forma tão casual