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#253mayo 2022

Controle de rotação cósmica

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Em abril, a Mars (Agência de Projeto Experimental de Moscou) anunciou que havia fabricado um complexo de equipamentos a bordo para controlar o satélite meteorológico Arktika-M nº 2. A empresa faz parte da Rosatom, que realiza importantes trabalhos para programas espaciais.

Este é o segundo satélite no sistema espacial hidrometeorológico altamente elíptico. O primeiro foi lançado em fevereiro de 2021. Seus resultados – imagens da Terra – são mostrados periodicamente em previsões meteorológicas em canais de TV russos. A peculiaridade do novo sistema é a inclinação da órbita altamente elíptica, graças à qual todo o Ártico pode ser visto a partir de sua área de trabalho.

«A Mars realiza todo o ciclo de trabalho à medida que desenvolve e fabrica as carcaças das unidades de controle e participa dos testes. Algoritmos embutidos nos blocos controlam a rotação do corpo do dispositivo em torno de seu centro de massa e permitem configurar os modos de operação necessários.

Os especialistas já adaptaram a unidade de controle a bordo para o novo dispositivo giroscópico e agora estão envolvidos na inspeção de entrada das unidades e instrumentos e na instalação do equipamento na plataforma espacial. A próxima etapa é o teste de solo como parte da espaçonave.

O lançamento do segundo Arktika-M está previsto para o final de 2023. Graças à operação dos dois satélites, o Centro Hidrometeorológico Russo receberá informações contínuas sobre os territórios árticos da Rússia e os mares do Oceano Ártico. Os dados melhorarão a precisão das previsões meteorológicas de curto prazo e permitirão que os cientistas entendam melhor as mudanças climáticas globais. Além disso, o satélite meteorológico transmitirá sinais do sistema de busca e salvamento COSPAS-SARSAT.

No total, três satélites serão lançados até 2025. Os dados do Arktika-M, complementados pelos dados dos satélites da série Elektro-L, fornecerão transmissão quase contínua (com intervalos de tempo curtos) de dados hidrometeorológicos operacionais em escala planetária.

Após os lançamentos, a Mars continua acompanhando a operação dos satélites ao longo de sua vida útil. “Existem situações em que é necessário intervir a partir da Terra na operação de sistemas de controle a bordo, incluindo software». O exemplo mais simples é quando as erupções solares afetam a eletrônica«, explica o diretor científico da Mars, Vladimir Sokolov.

Estágios Superiores

«A Mars também está desenvolvendo sistemas de controle para o estágio superior do Briz-M, usado para lançar o foguete Proton-M e o complexo espacial. Em dezembro passado, equipamentos da Mars ajudaram a lançar os satélites de telecomunicações Express AMU3 e Express AMU7.

Especialistas adaptam o sistema de controle para cada lançamento, levando em consideração as condições específicas. Em particular, especialistas adaptaram o sistema de controle Briz-M para seis variantes de missões de voo do projeto russo-europeu ExoMars. A primeira estação, ExoMars-2016, que também contou com sistemas de controle projetados e fabricados pela Mars, já foi lançada. Mas, por motivos políticos, a Agência Espacial Europeia (ESA) recusou-se a participar do projeto, razão pela qual os prazos para o embarque da nova estação, previstos para setembro de 2022, serão mais longos.

A principal missão científica da ExoMars é a busca de sinais de vida em Marte. Para isso, deve estudar o ambiente aquoso e geoquímico na superfície e no subsolo, e encontrar e estudar as fontes e características do metano e outros gases no Planeta Vermelho.

O Briz-M também deve ser usado em lançamentos de foguetes Angara-A5.

No total, desde 1999, usando o estágio superior Briz-M, mais de 100 lançamentos de naves espaciais pesadas foram realizados em órbitas geoestacionárias, altamente elípticas e de geotransferência e em uma trajetória para fora de Marte.

Novos motores

A Rosatom está envolvida no desenvolvimento de vários motores de foguete para a exploração espacial.

Em particular, na JSC SRC RF TRINITI (parte da Rosatom que conduz pesquisas em física de plasma, fusão termonuclear controlada, física e tecnologia laser, física do estado extremo da matéria, etc.), os cientistas estão desenvolvendo um motor baseado em um acelerador de magnetoplasma. « Um acelerador de plasma quase-estacionário demonstrou um impulso específico superior a 100 km/s para plasma de hidrogênio no modo de pulso único, o que possibilita obter indicadores específicos do protótipo alternando para o modo de operação de frequência e possuindo uma potência de tração de 300 kW com uma eficiência superior a 55%», disse o gerente de projeto Konstantin Gutorov. Espera-se que o desenvolvimento do protótipo seja concluído em 2024. Motores de foguete plasma com características técnicas aprimoradas são necessários não apenas para a exploração do espaço profundo, mas também para manobras mais livres e mudanças múltiplas de órbita por naves espaciais.

O NIKIET (parte da Rosatom, um dos maiores centros russos especializados em P&D de tecnologia de reatores) está desenvolvendo sistemas de propulsão nuclear para o programa lunar russo. Motores de foguete elétricos com sistemas de propulsão nuclear de dois tipos – conversão de energia direta e turbo-máquina – estão sendo desenvolvidos. Com eles, também podem ser criadas estações espaciais no planeta para fornecer energia à base lunar.

… e mais

O RFNC VNIIEF (parte da Rosatom que realiza uma ampla gama de trabalhos científicos, inclusive em áreas como física de plasma de alta temperatura, lasers, fusão termonuclear inercial, desenvolvimento de tecnologia de aceleradores, etc.) está envolvido na construção de telescópios. Em particular, o centro criou o telescópio ART-XC, que foi instalado no observatório Spektr-RG e, em 2019, foi lançado ao espaço. A tarefa do observatório é construir um mapa completo do Universo na faixa de raios X. O observatório recebeu o prestigioso Prêmio Internacional Marcel Grossmann.

O RFNC VNIIEF também está envolvido no desenvolvimento do observatório Spektr-UV, que é chamado não oficialmente de Hubble russo. É destinado à pesquisa astrofísica nas faixas ultravioleta e visível do espectro eletromagnético, assim como para o registro de raios gama na faixa de energia de 10 keV a 10 MeV. O Centro está construindo uma unidade de espectrógrafo para o registro da radiação ultravioleta das estrelas e para o imageamento das mesmas.

O RFNC VNIIEF também está criando equipamentos para comunicação a laser espacial, que transmitirão informações a uma distância de até 45.000 km – da Terra para satélites de baixa órbita. Este tipo de comunicação é bom na medida em que permite a transmissão de duas ordens de magnitude a mais, é virtualmente impossível interceptar, e não há necessidade de obter permissão para utilizar os canais. Um experimento nessa área está planejado para 2024.

Mars – (Agência de Projeto Experimental de Moscou) (parte da Rosatom)
Desenvolve e fabrica sistemas e complexos de bordo para controle e navegação automática de veículos aéreos não tripulados e espaciais, desenvolve e fabrica complexos versáteis de teste e lançamento em terra para testes e preparação de produtos para lançamento.