A ferramenta NASAs para calcular trajetórias orbitais agora ajuda no projeto de espaçonaves
p Kyle Hughes, Jeremy Knittel, Jacob Englander, David Hinckley, e Sean Napier, que são retratados da esquerda para a direita, ajudou a aprimorar uma ferramenta totalmente automatizada para determinar trajetórias orbitais e projetos de espaçonaves. Crédito:NASA / W. Hrybyk
p Uma ferramenta desenvolvida pela NASA que a indústria privada e outros centros de agências agora usam para traçar o caminho de uma missão para destinos interplanetários distantes tornou-se significativamente mais proficiente e agora pode até revelar - às vezes em apenas uma questão de minutos - os detalhes da missão da espaçonave e elementos do design do sistema. p Jacob Englander e sua equipe do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, desenvolveu originalmente o Gerador de Trajetória de Missão Evolucionária totalmente automatizado, ou EMTG, para dar aos gerentes de missão um conjunto preliminar de instruções detalhadas para conduzir espaçonaves a destinos interplanetários de difícil acesso.
p Originalmente, o EMTG calcularia esses roteiros após os desenvolvedores da missão inserirem uma série de parâmetros, como o ponto de origem da espaçonave, seu destino final, datas de lançamento, e tempos de vôo, em um computador desktop padrão.
p A ferramenta de software, então, determinaria as trajetórias mais eficientes para chegar ao destino final, detalhando o número de sobrevôos em torno de outros corpos celestes para alterar o caminho ou a velocidade da espaçonave. Dependendo das complexidades da missão, o EMTG executaria várias trajetórias em apenas uma questão de minutos, Englander disse.
p Dada a sua utilidade para planejadores de missão, Englander e sua equipe decidiram disponibilizar o EMTG como um programa de código aberto. Desde então, foi baixado milhares de vezes por centros da NASA, companhias privadas, e outros para executar trajetórias preliminares, Englander disse.
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Capacidades Expandidas
p Tão bom como era, é melhor agora, disse Matthew Vavrina, um especialista orbital com a.i.solutions, um empreiteiro Goddard.
p Ele começou a trabalhar com Englander e sua equipe em 2014. Inicialmente, eles aprimoraram o produto para ajudar a apoiar a missão de redirecionamento de asteróides da NASA, ou ARM, a segunda missão robótica da agência para visitar um grande asteróide próximo à Terra. Durante a missão, a nave espacial da missão robótica ARM irá coletar uma rocha de várias toneladas da superfície de um asteróide e redirecioná-la para uma órbita acessível à tripulação ao redor da lua. A NASA então enviará uma equipe para a rocha para coletar amostras e retornar à Terra.
p "Expandimos bastante as capacidades do EMTG, "Disse Vavrina. O EMTG original otimizou a trajetória de uma espaçonave, que "em si é bastante difícil." Agora, Contudo, a ferramenta otimiza simultaneamente a trajetória e o hardware da espaçonave. "Podemos agora considerar todo o problema de projetar uma espaçonave, "Vavrina disse." Podemos olhar para vários critérios de desempenho, incluindo os painéis solares da espaçonave, tanques de propelente, propulsores, e veículos de lançamento em potencial, por exemplo, em uma única corrida. "
p Esse recurso adicional é importante, Englander acrescentou. "O projeto da espaçonave e sua trajetória estão interligados - especialmente aqueles que são movidos eletricamente. Você não pode determinar uma trajetória e, em seguida, sair correndo e projetar a espaçonave. Eles precisam ser considerados juntos. Com esta ferramenta, você pode projetar a espaçonave e a trajetória ao mesmo tempo. "
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Útil para espaçonaves de baixa e alta propulsão
p Embora a ferramenta atualizada seja mais eficaz na determinação das trajetórias e características do projeto de propulsão elétrica, ou espaçonaves de baixo empuxo, os planejadores também podem usá-lo para definir alguns aspectos de uma missão de alto impulso, aquele que usa propelente químico como combustível.
p "A EMTG pode fazer trajetórias de alto empuxo, mas, uma vez que o projeto da espaçonave de alto empuxo e o projeto da trajetória são problemas dissociados, a capacidade do sistema não é tão útil. Contudo, a seleção do veículo de lançamento e o tamanho dos tanques de propelente podem ter grandes efeitos nas trajetórias químicas, e a EMTG pode fazer esse comércio, "Disse Englander.
p Como seu antepassado, o EMTG mais capaz está disponível gratuitamente em plataformas de código aberto. "Ainda é relativamente novo e leva tempo para as pessoas adotarem. Vai pegar, no entanto, "Vavrina disse." É uma ferramenta muito poderosa para ser negligenciada, especialmente para gerentes que podem olhar para todos esses objetivos e tomar uma decisão com custo e cronograma em mente. Certamente era perfeito para ARM. "