Após o lançamento bem-sucedido da espaçonave Lucy da NASA em 16 de outubro de 2021, um grupo de engenheiros se reuniu em torno de uma longa mesa de conferência em Titusville, Flórida. Lucy estava a poucas horas de seu voo de 12 anos, mas um desafio inesperado surgiu para a primeira missão de asteroides de Tróia.
Os dados indicaram que um dos painéis solares de Lucy que alimenta os sistemas da espaçonave - projetado para se desenrolar como um ventilador de mão - não havia sido totalmente aberto e travado, e a equipe estava descobrindo o que fazer a seguir.

Equipes dos parceiros da missão da NASA e Lucy rapidamente se uniram para solucionar problemas. Ao telefone estavam membros da equipe da Área de Apoio à Missão da Lockheed Martin, fora de Denver, que estavam em contato direto com a espaçonave.

A conversa foi calma, mas intensa. Em uma extremidade da sala, um engenheiro estava sentado com a testa franzida, dobrando e desdobrando um prato de papel da mesma maneira que os enormes painéis solares circulares de Lucy operam.

Foram tantas perguntas. O que aconteceu? A matriz estava aberta? Havia uma maneira de corrigi-lo? Lucy seria capaz de realizar com segurança as manobras necessárias para cumprir sua missão científica sem uma matriz totalmente implantada?

Com Lucy já acelerando em seu caminho pelo espaço, as apostas eram altas.

Em poucas horas, a NASA reuniu a equipe de resposta a anomalias de Lucy, composta por membros do Southwest Research Institute (SwRI), líder da missão científica, em Austin, Texas; as operações da missão lideram o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland; construtor de naves espaciais Lockheed Martin; e Northrop Grumman em San Diego, projetista e construtor de sistemas de painéis solares.

"Esta é uma equipe talentosa, firmemente comprometida com o sucesso de Lucy", disse Donya Douglas-Bradshaw, ex-gerente de projeto Lucy da NASA Goddard. “Eles têm a mesma garra e dedicação que nos levaram a um lançamento bem-sucedido durante uma pandemia única na vida”.

Unidos em sua busca para garantir que Lucy atingisse seu potencial máximo, a equipe iniciou um mergulho profundo e exaustivo para determinar a causa do problema e desenvolver o melhor caminho a seguir.

Dado que a espaçonave estava perfeitamente saudável, a equipe não estava se apressando em nada.

"Temos uma equipe incrivelmente talentosa, mas foi importante dar a eles tempo para descobrir o que aconteceu e como seguir em frente", disse Hal Levison, investigador principal de Lucy no SwRI. "Felizmente, a espaçonave estava onde deveria estar, funcionando nominalmente e, o mais importante, segura. Tivemos tempo."

Mantendo o foco durante muitos longos dias e noites, a equipe trabalhou com opções. Para avaliar a configuração do painel solar de Lucy em tempo real, a equipe disparou propulsores na espaçonave e coletou dados sobre como essas forças faziam o painel solar vibrar. Em seguida, eles alimentaram os dados em um modelo detalhado do conjunto do motor da matriz para inferir o quão rígida era a matriz de Lucy - o que ajudou a descobrir a origem do problema.

Por fim, eles se aproximaram da causa raiz:um cordão projetado para abrir o enorme painel solar de Lucy provavelmente estava enroscado em seu carretel semelhante a uma bobina.

Após meses de mais brainstorming e testes, a equipe de Lucy estabeleceu dois caminhos potenciais a seguir.

Em um deles, eles puxariam com mais força o cordão, acionando o motor de implantação de backup da matriz ao mesmo tempo que seu motor principal. A energia de dois motores deve permitir que o talabarte emperrado enrole ainda mais e acione o mecanismo de travamento do conjunto. Embora os dois motores nunca tenham sido originalmente planejados para operar ao mesmo tempo, a equipe usou modelos para garantir que o conceito funcionasse.

A segunda opção:use o array como estava – quase totalmente implantado e gerando mais de 90% de sua energia esperada.

“Cada caminho carregava algum elemento de risco para alcançar os objetivos científicos básicos”, disse Barry Noakes, engenheiro-chefe de exploração espacial profunda da Lockheed Martin. "Uma grande parte do nosso esforço foi identificar ações proativas que mitiguem o risco em qualquer cenário."

A equipe mapeou e testou possíveis resultados para ambas as opções. Eles analisaram horas de filmagem de teste da matriz, construíram uma réplica terrestre do conjunto do motor da matriz e testaram a réplica além de seus limites para entender melhor os riscos de novas tentativas de implantação. Eles também desenvolveram um software especial de alta fidelidade para simular Lucy no espaço e avaliar quaisquer potenciais efeitos cascata que uma tentativa de redistribuição poderia ter na espaçonave.

"A cooperação e o trabalho em equipe com os parceiros da missão foram fenomenais", disse Frank Bernas, vice-presidente de componentes espaciais e negócios estratégicos da Northrop Grumman.

Após meses de simulações e testes, a NASA decidiu avançar com a primeira opção – uma tentativa de várias etapas para reimplantar totalmente o painel solar. Em sete ocasiões em maio e junho, a equipe comandou a espaçonave para operar simultaneamente os motores de implantação do painel solar primário e de backup. O esforço foi bem-sucedido, puxando o cordão e abrindo e tensionando ainda mais a matriz.

A missão agora estima que a matriz solar de Lucy está entre 353 graus e 357 graus de abertura (de 360 ​​graus totais para uma matriz totalmente implantada). Embora a matriz não esteja totalmente travada, está sob tensão substancialmente maior, tornando-a estável o suficiente para que a espaçonave opere conforme necessário para as operações da missão.

A espaçonave agora está pronta e capaz de completar o próximo grande marco da missão – uma assistência da gravidade terrestre em outubro de 2022. Lucy está programada para chegar ao seu primeiro alvo de asteroide em 2025. + Explorar mais

A missão Lucy da NASA é uma tentativa de implantação de painéis solares