Sentindo a gravidade: quando a segurança humana está em jogo

Engenheiros da NASA e da Boeing compartilham o que significa projetar um foguete para enviar astronautas com segurança ao espaço profundo.

Se tudo correr conforme o planejado, ainda será perigoso.

Essa é a realidade que a NASA, a Boeing e os engenheiros da indústria enfrentam diariamente ao projetar e construir veículos planejados — desde o início — para enviar humanos com segurança ao espaço profundo.

Para os colegas de equipe que trabalham em hardware crítico em suporte ao foguete Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA para as missões Artemis, isso significa atender aos requisitos de segurança abrangentes, do projeto ao lançamento.

“A missão impulsiona o design.”

O Dr. John Blevins, engenheiro-chefe do SLS da NASA e veterano de 20 anos em voos espaciais, lidera com a segurança em primeiro lugar, concentrando-se no objetivo mais importante das missões Artemis.

“O primeiro – e mais importante – objetivo da missão é que nossos astronautas retornem para casa em segurança.”

O engenheiro de sistemas líder do SLS da NASA, Hank Miller, explica como a mentalidade de segurança da equipe influencia o design do foguete SLS: “Cada missão é única – como uma impressão digital. O design meticuloso do foguete SLS da NASA é impulsionado pelos requisitos específicos da missão para enviar humanos ao espaço profundo. O hardware passa por design intencional e testes rigorosos para garantir sua adequação ao voo espacial humano. Em resumo, a missão impulsiona o design.”

“Conclusão: construir um foguete para voos espaciais humanos significa que construímos com um padrão de segurança mais alto.”

Como parte de uma abordagem precisa, testes rigorosos examinam minuciosamente o “fator de segurança” do foguete.

“Imagine que você tem uma ponte e um carro passa por cima dela”, disse Blevins. “Se você precisa que uma ponte suporte no máximo 80.000 libras, e quer testá-la para um fator de segurança de 1,25, então você a testa para suportar 100.000 libras.

“O teste para um foguete que transporta humanos é diferente desde o início. Tudo é feito para um fator de segurança de 1,4. Resumindo: construir um foguete para voo espacial humano significa que construímos para um padrão mais alto de segurança.”

“A redundância desempenha um papel vital na garantia da segurança da tripulação.”

James Savage está assumindo uma grande tarefa. Como engenheiro chefe do Estágio Superior de Exploração (EUS) da Boeing, ele é encarregado de ajudar a desenvolver o estágio superior para a próxima configuração do foguete SLS para atender às necessidades e especificações das futuras missões Artemis. Sua equipe emprega uma mentalidade de segurança ao construir redundâncias no hardware do EUS. Essas redundâncias servem como opções de backup para componentes ou mecanismos cruciais dentro do veículo para garantir que a missão possa prosseguir com segurança – mesmo em caso de desafios inesperados durante o voo.

“A redundância desempenha um papel vital em garantir a segurança da tripulação e é um aspecto crítico da nossa filosofia de design. Ao incorporar redundâncias no hardware EUS, fornecemos uma camada adicional de proteção e resiliência – tanto para o hardware quanto para os humanos a bordo – para proteger contra riscos potenciais ou condições imprevistas durante a missão.”

Um exemplo de redundância incorporada ao EUS está relacionado às caixas de aviônicos — os sistemas elétricos acionados por software que controlam o foguete. Funções críticas têm múltiplas rotas para compartilhar dados e energia. Dessa forma, se uma das rotas elétricas falhar, os dados e a energia podem ser processados ​​por meio das rotas redundantes — ou de backup.

“Ser impecável é importante quando você está carregando humanos.”

Noelle Zietsman, engenheira-chefe e vice-presidente da Boeing Exploration Systems, disse que a missão Artemis I provou que a metodologia e os testes rigorosos valem a pena.

“O SLS é o único foguete superpesado otimizado para o espaço profundo, construído para transportar astronautas e carga mais longe e mais rápido do que qualquer foguete na história”, disse ela. “Seu desempenho durante o teste de voo Artemis I foi fenomenal. Eu credito isso ao foco na integridade técnica.”

Savage disse que há espaço para múltiplas abordagens para voos espaciais. Mas quando se trata de transportar humanos, não há espaço para erros.

“A abordagem adotada para construir o foguete SLS é altamente sistemática e metódica. Como resultado desses esforços, obtemos resultados como os que você viu no Artemis I”, disse Savage. “Sempre há coisas a aprender, mas, no geral, essa foi uma missão quase perfeita. Ser perfeito importa quando você está transportando humanos.”

“A vida dos astronautas está em nossas mãos.”

Para as equipes da NASA e da Boeing, a segurança da tripulação é a medida máxima do sucesso.

“Conhecemos esses astronautas”, disse Blevins. “Essas pessoas assumem o risco. Então, fazemos tudo o que podemos para fornecer julgamento de engenharia experiente para criar um veículo seguro.”

Para Miller, conhecer os astronautas acrescenta uma camada extra de importância ao trabalho.

“Acabamos de ter uma reunião onde dois membros da tripulação da Artemis II estavam sentados bem na minha frente. Foi um bom lembrete de que eles vão viajar no foguete quando ele voar. Nosso trabalho é garantir que eles tenham uma missão segura.”

Zietsman disse que imagina sua própria família voando no foguete e toma decisões com isso em mente.

“Quando sou desafiada ou perguntada se um teste é necessário, minha resposta é simples: ‘Sim. Todo teste é primordial’”, ela disse. “A vida dos astronautas está em nossas mãos, e é uma responsabilidade que administramos com o maior cuidado e integridade possível – estendendo o mesmo nível de cuidado e consideração à tripulação da mesma forma que esperaríamos se fossem nossos próprios familiares a bordo.”

O foguete Space Launch System (SLS) da NASA – o foguete superpesado de última geração do país – habilitará o programa Artemis da NASA e levará pessoas e cargas para a Lua , Marte e além. A Boeing foi selecionada pela NASA para projetar, desenvolver, testar e produzir os estágios principais, estágios superiores e conjunto de aviônicos para a frota de foguetes SLS. O primeiro foguete SLS – apresentando o Core Stage construído pela Boeing – foi lançado com sucesso à 1:47 da manhã, horário do leste, em 16 de novembro de 2022, como parte da Missão Artemis I. A produção está em andamento para os estágios principais construídos pela Boeing, estágios superiores (incluindo o Exploration Upper Stage) e aviônicos para futuras missões Artemis.

Fonte: Boeing

Foto capa: Junto com a astronauta da NASA Christina Koch (centro), Arthur “Bill” Beckman e Noelle Zietsman, da Boeing, comemoram o lançamento bem-sucedido da Artemis I com os olhos já fixos na aventura que se avizinha com a missão Artemis II. (Boeing | foto de Noelle Zietsman)

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