Rebocador espacial

Um rebocador espacial é um tipo de espaçonave projetada para mover outra espaçonave de uma órbita para outra. Muitos usos foram previstos: mover satélites quebrados para uma órbita intermediária, prolongar a vida de um satélite com alto valor agregado, mas ter esgotado seus propelentes, mover resíduos de espaço , etc. Por razões econômicas e tecnológicas A atividade de rebocadores espaciais desenvolvidos tem limitado principalmente a manter a órbita das estações espaciais . Não foi até 2020 que o MEV-1 da Northrop Grumman Innovation Systems se tornou o primeiro rebocador espacial dedicado a um satélite comercial, ou seja, o satélite de telecomunicações Intelsat 901 , atracando lá com sucesso e, assim, teoricamente estendendo sua missão por um período de 5 anos.

Usos

Um rebocador espacial pode ser usado para:

solucionar problemas de um satélite destinado a uma órbita geoestacionária que permaneceu em uma órbita intermediária após uma falha de seu lançador ou de sua própria propulsão
mover para outra órbita um satélite que tenha esgotado seus propulsores ou não tenha um sistema de propulsão para atender às necessidades operacionais (modificação da longitude de um satélite de telecomunicações, colocando este satélite em reserva) ou como parte do gerenciamento de constelações de satélites
reabastecer outra espaçonave com propelentes, a fim de estender sua vida útil ou agir como um estágio superior para reduzir a massa a ser lançada
aumentar a órbita de uma estação espacial degradada pelo atrito atmosférico
conserte um satélite quebrado ou substitua um de seus componentes com defeito
modificar a órbita de detritos espaciais ou satélites em fim de vida que já não têm a capacidade de se propelir para acelerar sua destruição por reentrada atmosférica ou para colocá-los em uma órbita de cemitério
Transferindo uma nave da órbita terrestre baixa para a órbita lunar baixa

Características

Para cumprir sua missão, um rebocador espacial deve ter:

Propulsão e propelentes suficientes para permitir que ele produza mudanças significativas de velocidade ( delta-V ) enquanto acoplado a cargas externas. O sistema de propulsão é capaz de disparos múltiplos e a taxa de evaporação do propelente deve ser reduzida.
Um sistema de nomeação automática associado a um sistema de reconhecimento óptico
Um sistema de amarração que permite o acoplamento à nave ser movido
De significativa longevidade.

O desenvolvimento de um rebocador espacial tem estado até agora intimamente ligado ao das estações espaciais. Eles dependem de espaçonaves especializadas para abastecer e manter sua órbita. A extensão do uso de rebocadores espaciais para outros usos depende de considerações econômicas e tecnológicas:

Desenvolvimento de um sistema automático de reunião e amarração adaptado à variedade de veículos encontrados
Número de missões comercialmente viáveis
Disponibilidade de sistemas de propulsão com eficiência suficiente para rentabilizar o uso de uma máquina especializada.

Histórico

O rebocador espacial foi imaginado antes mesmo do início da era espacial e é o tema de um romance de ficção científica intitulado "Space Tug" do escritor americano Murray Leinster publicado em 1953. Já em 1958, industriais americanos propõem desenvolver um rebocador espacial para atender às restrições logísticas da estação espacial para a qual o governo dos EUA lançou o estudo. O primeiro rebocador espacial real é o navio Progress Soviético , cujo primeiro voo data de 1978. Possui sistema de amarração automático e, graças à sua propulsão e grande reserva de propulsores, pode subir a órbita da Salyut 6 .

Rebocadores espaciais

Progress é uma espaçonave desenvolvida como parte do programa espacial soviético para reabastecer a estação espacial Salyut 6 , que foi posteriormente usada para reabastecer a estação Mir russa e a Estação Espacial Internacional . Ele usa parte do combustível para aumentar a órbita da estação espacial.
O ATV (2008-2014) é uma carga espacial da Agência Espacial Europeia desenvolvida para abastecer a estação espacial internacional que foi construída em 5 unidades. Ele também desempenha o papel de um rebocador espacial em relação a ele porque carrega uma grande quantidade de combustível que usa em parte para melhorar a órbita da estação espacial.
MEV é o primeiro rebocador espacial verdadeiro. Desenvolvido pelo fabricante aeroespacial norte - americano Northrop Grumman Innovation Systems , anteriormente Orbital ATK , tem como objetivo estender a vida útil dos satélites de telecomunicações em órbita geoestacionária . A primeira unidade (MEV-1) decolou em9 de outubro de 2019para acoplar com sucesso com Intelsat 901 em25 de fevereiro de 2020. Este último não tinha mais reservas de propelentes suficientes para atender às suas necessidades operacionais. O2 de abril, Intelsat 901 é reativado. O MEV-1 deve permanecer amarrado por 5 anos a este satélite, antes de colocá-lo definitivamente em uma órbita de sucata e atracar a outro satélite da frota da Intelsat . A vida útil do MEV-1 é estimada em mais de 15 anos, ou normalmente três amarrações. A segunda unidade MEV-2 foi lançada em15 de agosto de 2020e doca para Intelsat 10-02 emAbril de 2021.

Projetos de rebocadores espaciais

SEP Tug foi um projeto de rebocador espacial estudado em 1986 por um engenheiro da NASA destinado a transportar os módulos de uma base lunar da órbita baixa da Terra (300 km) para a órbita lunar baixa (100 km). O rebocador SEP com uma massa de 15 toneladas (incluindo 7,3 toneladas de xenônio) deveria usar seus motores iônicos (10 motores de 1 newton de empuxo) para mover o módulo lunar com uma massa de 20 toneladas incluindo o módulo de trazê-lo para lunar solo.
O Orbital Transfer Vehicle era um rebocador espacial reutilizável estudado entre 1985 e 1989 pela NASA e vários fabricantes.
O Space Tug foi um rebocador espacial projetado no início dos anos 1970 pelo construtor espacial Boeing para realizar muitos tipos de missões, incluindo um módulo lunar como parte de uma missão tripulada. O navio de 20,6 toneladas de massa total seria movido por um motor de foguete de propelente líquido RL-10 queimando uma mistura de hidrogênio / oxigênio e capaz de fornecer 10,6 toneladas de empuxo.
O Orbital Maneuvering Vehicle (OMV), estudado para a NASA pela TRW, era um componente importante da estação espacial que estava sendo projetada na época.
Parom (ferry em russo) é um rebocador espacial estudado pelo industrial russo RKK Energia em 2005 junto com a espaçonave Kliper responsável por substituir as tripulações da Estação Espacial Internacional . Essa espaçonave, pesando menos de 7 toneladas, seria propulsionada por motores iônicos de baixo empuxo, mas alto impulso específico, e teria um espaço vital para suplementar o da nave principal. Sua missão teria sido içar a espaçonave Kliper da órbita baixa (cerca de 200 km) para a órbita da Estação Espacial Internacional e retomar o papel anteriormente atribuído ao progresso de carga : reabastecer a estação espacial com combustíveis e carga pressurizada, corrigindo o órbita da estação espacial. Sua vida em órbita seria de 15 anos.
Soyuz B
MoTV
Kistler OV
ERTA
GE Lunar NEP Tug
Nerva 2 / NTR
EU POSSO

Referências

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Bibliografia

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