Um conceito artístico da nave espacial LISA Pathfinder da Agência Espacial Europeia, projetado para preparar o caminho para uma missão de detecção de ondas gravitacionais. NASA / JPL desenvolveu um sistema de propulsão a bordo. Crédito:NASA
Uma missão de demonstração de tecnologia de próxima geração acaba de passar por um grande marco.
O Sistema de Redução de Perturbação da Space Technology 7 (ST7-DRS) é um sistema de propulsores, aviônica avançada e software gerenciado pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA, Pasadena, Califórnia. Ele tem voado na espaçonave LISA Pathfinder da Agência Espacial Europeia, que foi lançado de Kourou, Guiana Francesa em 3 de dezembro, 2015 GMT (2 de dezembro PST). A partir de 17 de outubro, o sistema registrou cerca de 1, 400 horas de operações em vôo e cumpriu 100 por cento de seus objetivos de missão.
A maioria dos propulsores são projetados para mover uma nave espacial, mas o ST7-DRS tem um propósito diferente:manter o Pathfinder o mais perfeitamente imóvel possível. Isso permite que a espaçonave teste as tecnologias utilizadas na detecção de ondas gravitacionais, cujos efeitos são tão minúsculos que requer extrema estabilidade para detectá-los.
Quão estável é isso? Estável o suficiente para que o "ruído de posição" - vibrações sutis na posição do Pathfinder - não ultrapasse 2 nanômetros. É mais ou menos o diâmetro de uma hélice de DNA. Esse tipo de precisão é necessário para neutralizar o maior distúrbio no Pathfinder:a pressão da luz do sol empurrando a espaçonave (cerca de 25 micronewtons).
"Esta é outra maneira de pensar sobre isso:quando os propulsores disparam a toda velocidade, eles produzem uma força máxima de 30 micronewtons - equivalente ao peso de um mosquito pousando na espaçonave, "disse John Ziemer do JPL, Cabo de sistemas ST7-DRS. "Para manter nossa posição precisa, os propulsores podem ser controlados em incrementos de 0,1 micronewton, equivalente ao peso da antena daquele mosquito. "
Este conjunto de quatro propulsores coloidais, parte do Sistema de Redução de Perturbação desenvolvido pela NASA / JPL, ajuda a manter a nave espacial LISA Pathfinder extremamente estável. Crédito:NASA
Equilibrar todas as perturbações na espaçonave permite que os instrumentos da Pathfinder permaneçam em queda livre quase perfeita. Isso estabelece as bases para uma futura missão do tipo Pathfinder, que vai precisar deste tipo de estabilidade para cancelar qualquer força que não seja o puxão sutil das ondas gravitacionais, produzido por objetos supermassivos como buracos negros.
"Essa conquista representa o último obstáculo para o desenvolvimento da tecnologia de microtransporte, que o projeto foi contratado para realizar, "disse Phil Barela do JPL, gerente de projeto para ST7-DRS. "Nosso desenvolvimento e demonstração bem-sucedidos dessa tecnologia de eletrospray abrirão o caminho para futuras missões de ondas gravitacionais, ou outras missões que requerem controle preciso da posição e apontamento da espaçonave. "
Grandes observatórios espaciais e missões de vôo em formação de espaçonaves poderiam se beneficiar desta tecnologia, Barela acrescentou.
ST7-DRS é um sistema de oito propulsores posicionados em cada lado da espaçonave Pathfinder. Cada propulsor emite gotículas de líquido microscópicas chamadas de eletropulverização coloidal, que são criados e carregados através de um campo elétrico. Essas gotículas ionizadas são aceleradas por um segundo campo elétrico com uma carga oposta, que os empurra para fora do propulsor. A força dessa reação fornece o "impulso" que estabiliza a espaçonave.
Os microtransportadores de eletrospray foram desenvolvidos por Busek Co., Inc., Natick, Massachusetts, com suporte técnico da JPL.
"O sucesso da missão ST7-DRS enfatiza o enorme benefício de uma das cartas-chave da NASA / JPL:amadurecer a tecnologia de alto risco que pode beneficiar a exploração espacial futura, "Barela disse." A relação de colaboração entre NASA / JPL, ESA, Busek e Goddard Space Flight Center foram os principais facilitadores para o sucesso deste projeto. "
