Ônibus espaciais (Space Shuttle) parte 2. O módulo e a vida no espaço

por **Trinity** Sex maio 27, 2016 8:29 pm

Os dois motores do sistema de manobras orbital (OMS) são localizados em tanques na parte traseira do módulo, um em cada lado da cauda. Esses motores colocam o ônibus na órbita final, mudam sua posição de uma órbita para outra, e reduzem a velocidade do ônibus na reentrada.

Os motores do OMS queimam o combustível monometil hidrazina (CH3NHNH2) e o oxidante tetróxido de nitrogênio (N2O4). De forma interessante, quando essas duas substâncias entram em contato, elas entram em ignição e se queimam automaticamente (não precisa de fagulha) na ausência de oxigênio. O combustível e o oxidante são mantidos em tanques separados, ambos pressurizados por hélio. O hélio empurra os fluidos pelas linhas de combustível (não é necessária nenhuma bomba mecânica). Em cada linha de combustível, existem duas válvulas solenóides movidas por mola que fecham as linhas. O gás nitrogênio pressurizado, de um pequeno tanque perto do motor, abre as válvulas e permite que o combustível e o oxidante fluam para a câmara de combustão do motor. Quando os motores são desligados, o nitrogênio vai das válvulas para as linhas de combustível momentaneamente, para limpar as linhas de qualquer resíduo de combustível e oxidante; essa limpeza das linhas previne qualquer explosão indesejada. Durante um único vôo, existe nitrogênio suficiente para abrir as válvulas e limpar as linhas 10 vezes.
Apenas um ou ambos os motores OMS podem disparar, dependendo da manobra do módulo. Cada motor OMS pode produzir 26.400 N de impulso. Os motores OMS juntos podem acelerar o ônibus em 0,6 m/s2. Essa aceleração pode mudar a velocidade do ônibus em no máximo 305 m/s. Para entrar ou sair da órbita é necessário cerca de 31-153 m/s de mudança na velocidade. Ajustes de órbita necessitam de 0,61 m/s de mudança na velocidade. Os motores podem ligar e desligar 1.000 vezes e ter um total de 15 horas de funcionamento.

Enquanto o ônibus está cheio de combustível na plataforma, ele pesa cerca de 2 milhões de kg. O ônibus descansa nos SRBs enquanto o pré-lançamento e as preparações para o lançamento final acontecem em T menos 31 segundos:
T menos 31 s - o computador de bordo assume o controle da seqüência de lançamento;
T menos 6,6 s - os motores principais do ônibus entram em ignição um de cada vez (0,12 s de diferença). Os motores criam mais de 90% do seu impulso máximo;
T menos 3 s - os motores principais estão em posição de lançamento;
T menos 0 s - os SRBs entram em ignição e o ônibus é lançado da plataforma;
T mais 20 s - o ônibus se levanta corretamente (180 graus de subida, 78 graus de inclinação);
T mais 60 s - os motores estão com aceleração máxima;
T mais 2 min - os SRBs se separam do módulo e do tanque de combustível numa altitude de 45 km. Os motores principais continuam funcionando;
Os pára-quedas dos SRBs se desdobram.
Os SRBs vão pousar no oceano a cerca de 225 km da costa da Flórida.
Navios vão recuperar os SRBs e rebocá-los de volta para o Cabo Canaveral para processamento e reutilização.
T mais 7,7 min - os motores principais diminuem para manter a aceleração abaixo de 3g's para que o ônibus não se desintegre;
T mais 8,5 min - desligamento dos motores principais;
T mais 9 min - o ET se separa do módulo. O ET se queimará na reentrada;
T mais 10,5 min - os motores OMS são ativados para colocá-lo na órbita mais baixa;
T mais 45 min - os motores OMS são ativados de novo para colocá-lo numa órbita mais alta e circular (cerca de 400 km);
Você está agora no espaço e pronto para continuar sua missão.
Agora, veremos o lugar em que você vai viver enquanto estiver no espaço.
Módulo
Uma vez no espaço, o módulo é sua casa por 7 a 14 dias. O módulo pode ser orientado para que as portas do compartimento de carga fiquem voltadas para a Terra ou para longe da Terra dependendo dos objetivos da missão; na verdade, as orientações podem ser mudadas durante a missão. Uma das primeiras coisas que o comandante irá fazer é abrir as portas do compartimento de carga para esfriar o módulo.

O módulo consiste nas seguintes partes:
compartimento da tripulação - onde se vive e trabalha
fuselagem dianteira (parte superior, inferior) - contém equipamento de apoio (células combustíveis, tanques de gás) para o compartimento da tripulação
módulo de sistema de controle de reação dianteiro (RCS) - contém jatos de foguete para virar o módulo em várias direções
cabine pressurizada móvel - usada para as caminhadas espaciais e pode ser colocada dentro do compartimento da tripulação ou dentro do compartimento de carga
fuselagem média
contém partes essenciais (tanques de gás, instalações elétricas, etc.) para ligar o compartimento da tripulação com os motores traseiros
forma o chão do compartimento de carga
portas do compartimento de carga - o teto do compartimento de carga é essencial para esfriar o módulo
braço manipulador de controle remoto - localizado no compartimento de carga
movimenta equipamentos grandes para dentro e fora do compartimento de carga
plataforma para astronautas que estiverem caminhando do lado de fora
fuselagem central - contém os motores principais
tanques (2) OMS/RCS - contém os motores de manobras do módulo e o módulo RCS traseiro; gira o módulo e muda de órbitas
partes de avião do módulo - fazem o ônibus voar na hora de pousar
asas
cauda
flap do corpo do ônibus
Você viverá no compartimento da tripulação, que é localizado na fuselagem dianteira. O compartimento da tripulação tem 2.325 pés cúbicos (65,83 m3) de espaço com a cabine pressurizada dentro ou 2.625 pés cúbicos (74,33 m3) com ela fora.
O compartimento da tripulação tem três andares:
andar de vôo - andar superior
andar dianteiro - contém todos os controles e sistemas de alerta do ônibus espacial (também conhecido como cabine do piloto)
assentos - comandante, piloto, assentos para os especialistas (dois)
andar traseiro - contém os controles para as operações do módulo
manobrar o módulo enquanto em órbita (encontro, acoplagem)
distribuir a carga útil
operar o braço manipulador de controle remoto
andar médio
alojamento (cozinha, beliches, banheiro)
compartimentos de estocagem (equipamento pessoal, equipamento essencial para a missão, experimentos)
equipamento de exercício
cabine pressurizada - em alguns vôos
escotilha de entrada
andar de baixo (compartimento do equipamento) contém os equipamentos vitais, sistemas elétricos etc.
Agora que você já viu as partes do módulo, veremos de perto como ele permite que você viva no espaço.
A vida no espaço
O módulo do ônibus fornece um ambiente onde você pode viver e trabalhar no espaço.
Ele precisa ser capaz de fazer o seguinte:
fornecer um sistema de suporte à vida
controle da atmosfera, suprimentos e reciclagem
água
controle de temperatura
luz
estoque de comida
remoção de dejetos
proteção contra fogo
mudar de posição e de órbita
permitir a comunicação com controladores de vôo em terra (comunicação e rastreamento)
encontrar-se (navegação)
fazer energia elétrica
coordenar e fornecer informação (computadores)
permitir que você faça um trabalho útil
lançar/recuperar satélites
construção - como a construção da Estação Espacial Internacional
conduzir experimentos
Vamos observar os sistemas do módulo e como ele realiza essas funções.