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Os engenheiros concluíram quase 200 testes no foguete SLS (Space Launch System) quebrando o artigo de teste do tanque de oxigênio líquido. Este teste foi o último de uma campanha estrutural de três anos para garantir que a estrutura do foguete fosse projetada para suportar os rigores da luz espacial. Os testes foram essenciais para o envio seguro de astronautas ao espaço nas missões Artemis na Lua. Primeiro, os engenheiros usaram a modelagem computacional para projetar as principais estruturas do foguete com fatores específicos de segurança. Em seguida, eles ancoraram esses modelos com testes para verificar se as previsões do modelo estão corretas. Mais de 20 testes estruturais do SLS mostraram que o tanque de oxigênio líquido sobreviveria às forças previstas para ocorrer durante o lançamento e o voo. O teste de 24 de junho empurrou o tanque além de seus limites para ver quanta força seria necessária para quebrar a estrutura do tanque. Esta imagem mostra a água saindo do tanque quando falhou. A flambagem circunferencial resultante da estrutura ocorreu dentro de 2% do valor de falha previsto. Os resultados dos testes fornecerão aos projetistas de foguetes informações valiosas para tornar os tanques SLS mais leves e para informar os projetos de outros foguetes comerciais e governamentais.
Créditos: NASA / David Olive
A conclusão bem-sucedida dos testes de qualificação estrutural do SLS no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, encerra a maior campanha de testes do centro desde os testes realizados para o Space Shuttle Program, há mais de 30 anos. Durante a campanha de teste, cinco artigos de teste estrutural foram submetidos a 199 casos de teste separados e mais de 421 gigabytes de dados foram coletados para adicionar aos modelos de computador usados para projetar o foguete. O teste final marca o cumprimento de todos os requisitos de teste estrutural do SLS antes da missão Artemis I - o primeiro de uma série de missões cada vez mais complexas que permitirão a exploração humana na Lua e Marte.
No início deste ano, a NASA e os engenheiros da Boeing, empreiteira principal do estágio principal, concluíram 24 testes de linha de base que simulavam as condições reais de vôo no artigo de teste estrutural de oxigênio líquido. Em todos os testes, milhares de sensores medem tensão, pressão e temperatura, enquanto câmeras e microfones de alta velocidade procuram identificar qualquer flambagem ou rachadura na parede cilíndrica do tanque. Os dados coletados desse teste de linha de base ajudaram a qualificar as estruturas do estágio principal do SLS e o estágio superior integrado para o voo.
A equipe Marshall realiza testes de qualificação estrutural no foguete desde maio de 2017 com um teste integrado da parte superior do foguete empilhados juntos - incluindo o estágio intermediário de propulsão criogênica, o adaptador de estágio Orion e o adaptador de estágio do veículo de lançamento. Em seguida, foram testadas as quatro maiores estruturas que compõem o estágio central - a seção do motor , o intertank , o tanque de hidrogênio líquido e o tanque de oxigênio líquido . Cada um desses testes forneceu dados adicionais aos modelos de computador que prevêem o desempenho das estruturas sob as duras condições de lançamento e voo.
"A equipe do laboratório de testes da Marshall trabalhou em estreita colaboração com o Programa de Sistema de Lançamento Espacial para testar as estruturas do foguete de cima para baixo", disse Ralph Carruth, diretor do laboratório de testes da Marshall. "Depois de assistir à montagem dos testes, trabalhando ao lado dos engenheiros da SLS e da Boeing para estabelecer procedimentos de teste e conduzir e coletar resultados de cinco testes de qualificação estrutural, estamos orgulhosos de contribuir com dados que mostram que essas estruturas podem suportar os rigores do voo".
Com a conclusão dos testes, os designers agora têm dados que podem ser úteis para otimizar o hardware SLS. O SLS terá o poder de enviar astronautas para a Lua e, finalmente, para Marte. Testar as novas e complexas peças de hardware é fundamental para o sucesso não apenas do primeiro teste de vôo da SLS e da sonda Orion da NASA, mas também para todas as futuras missões.
"Este ano é um ano marcante para os testes do estágio central das missões Artemis", disse Julie Bassler, gerente de estágios do SLS. “Concluímos com êxito nossos principais testes estruturais no estágio espacial no Marshall Space Flight Center e estamos fazendo progressos nos testes Green Run do estágio principal Artemis I no Stennis Space Center que simulará o lançamento. Todos esses testes são valiosos não apenas para a primeira missão Artemis, mas também valida o novo design integrado dos sistemas de estrutura de palco, propulsão e aviônicos do SLS e garante sua disponibilidade para voos futuros”.
Em 24 de junho de 2020, os engenheiros concluíram a campanha de testes estruturais do foguete do Sistema de Lançamento Espacial (SLS) para as missões lunares da Artemis, testando o artigo de teste estrutural de oxigênio líquido para encontrar seu ponto de falha.
"A equipe de teste do Space Launch System e Marshall fizeram um trabalho tremendo ao realizar esse programa de teste, marcando um marco importante não apenas para o programa SLS, mas também para o programa Artemis", disse John Honeycutt, gerente do programa SLS. "Desde a construção dos bancos de ensaio, equipamentos de suporte e artigos de teste até a realização dos testes e a análise dos dados, é um trabalho notável que ajudará a enviar astronautas para a Lua".
Para o teste final, o artigo de teste do tanque de oxigênio líquido - medindo 70 pés de altura e 28 pés de diâmetro - foi parafusado em um enorme anel de aço de 185.000 libras na base do suporte de teste 4697 da Marshall . Os cilindros hidráulicos foram então calibrados e posicionados ao longo de todo o tanque para aplicar milhões de libras de força incapacitante de todos os lados, enquanto os engenheiros mediam e registravam os efeitos das forças de lançamento e vôo. O tanque de oxigênio líquido falhou circunferencialmente no local da solda, como os engenheiros previram e nos níveis aproximados de carga esperados, comprovando a prontidão do voo e fornecendo dados críticos para os projetistas do tanque. O teste foi concluído aproximadamente às 21h. Este teste final no artigo de teste estrutural de oxigênio líquido cumpriu todos os marcos do programa.
As equipes do Stennis Space Center, perto de Bay St. Louis, Mississippi, estão progredindo nos testes Green Run do estágio central do SLS montado para a missão Artemis I. No Michoud Assembly Facility da NASA em Nova Orleans, a Boeing, a principal contratada do palco principal, fabricou todas as principais estruturas do palco principal para a missão Artemis II e começou a trabalhar nas estruturas Artemis III. O estágio principal de 212 pés de altura é o maior e mais complexo estágio de foguete que a NASA construiu desde os estágios Saturno V, que levaram as missões Apollo à Lua. A Aerojet Rocketdyne montou motores para a missão Artemis II e está em processo de montagem de motores Artemis III
Northrop Grumman recentemente entregou segmentos de reforço ao Kennedy Space Center da NASA na Flórida, onde eles estão sendo preparados para o lançamento. Todos os 10 segmentos da segunda missão Artemis são lançados, e Northrop Grumman agora está trabalhando nos boosters de Artemis III. Com a chegada dos boosters a Kennedy, as únicas peças restantes de hardware para o teste de vôo Artemis I a serem entregues são o adaptador de estágio do veículo de lançamento, que conecta o foguete à espaçonave Orion e chegará neste verão, e o estágio principal do SLS , que será transportado para Kennedy por uma barcaça após o teste de fogo quente de Green Run em Stennis no final deste ano.
O foguete SLS, a sonda Orion, o Gateway e o sistema de aterrissagem humana fazem parte do backbone da NASA para a exploração do espaço profundo. O programa Artemis é o próximo passo na exploração espacial humana. É parte da abordagem mais ampla de exploração da Lua para Marte nos Estados Unidos, na qual os astronautas exploram a Lua e a experiência adquirida lá para permitir o próximo salto gigante da humanidade, enviando humanos para Marte.
Para mais informações sobre o SLS da NASA, visite:
Editor: Jennifer Harbaugh
Fonte:
NASA / 27-06-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science andthePublic (SSP) e assinante de conteúdoscientíficos da NASA
(NationalAeronauticsand Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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