Ensinar novos truques a um velho satélite



O XMM-Newton é um dos observatórios Europeus em órbita há mais tempo e dos mais produtivos, investigando o entusiasmante Universo de raios-X. Graças ao trabalho em equipa e à inovação técnica, está no bom caminho para continuar a voar por muito tempo.

Lançado há 17 anos, o telescópio de raios-X da ESA em órbita ajudou cientistas de todo o mundo a compreender alguns dos eventos mais misteriosos do nosso Universo, desde o que acontece nos buracos negros e ao seu redor, até à formação das galáxias.

Com 3.800 kg, o XMM-Newton de 10 m de comprimento é o maior satélite de ciência já construído na Europa e os seus espelhos telescópicos são os mais sensíveis jamais desenvolvidos.

Esperava-se que operasse durante uma década, mas a corajosa aeronave felizmente surpreendeu a todos, durando quase duas décadas – e não mostra sinais de desistir.

O sucesso do XMM-Newton foi possível não só devido à sua robustez, mas também à estreita cooperação entre o centro de astronomia da ESA perto de Madrid, Espanha, e os controladores de missão no centro de operações da ESA em Darmstadt, na Alemanha.

The XMM lower module emerging from the Large Space Simulator in ESTEC in 1999.

Com um número total de 4775 publicações científicas até à data, 358 só este ano, é um registro impressionante do sucesso científico da missão, cobrindo muitas, muitas áreas da astrofísica,” observa o cientista do projeto Norbert Schartel.

Mas mantê-lo apto e saudável na sua terceira década significa que a equipa deve continuar a desenvolver e testar novas técnicas de controlo. Uma mudança complexa para o sistema de controlo de órbita quase reduziu para metade o consumo de combustível, por exemplo.

Para começar, manter o XMM em órbita requererá disparos ocasionais do propulsor, cerca de uma vez por dia, e isso significa queimar combustível.

Temos bastante combustível e, ao longo dos anos, descobrimos como usar cada vez menos para manter a nossa órbita científica“, diz Marcus Kirsch, director de operações da nave espacial.

O combustível é distribuído entre quatro tanques separados, mas o tanque principal ficará vazio primeiro. Da maneira como foi projectado significa que não poderíamos usar o restante combustível nos outros tanques, então estamos a mover tudo para o tanque 1. Isso irá permitir a continuação das operações na próxima década.”

XMM-Newton is one of Europe’s longest-flying and most productive orbiting observatories, investigating the hot X-ray universe. Thanks to teamwork and technical innovation, it’s on track to keep flying for a long time yet.

Como parte deste processo, a equipa de controlo de voo retornou à grande e polivalente Sala Principal de Controlo da ESA, no controlo da missão, em Novembro – pela primeira vez desde o lançamento em 1999 – para cinco dias de simulações intensivas. A equipa normalmente trabalha a partir de uma sala menor e destinada a ser compartida com as equipas das missões Integral e Gaia.

As simulações verificaram os procedimentos que serão utilizados para mover o combustível e para reconfigurar o XMM para trabalhar para além de 2017.

Não são muitas as naves espaciais que usam o sistema de combustível especialmente desenhado como no XMM“, diz Nikolai von Krusenstiern, engenheiro de operações espaciais.

Tanto quanto sabemos, ninguém mudou o combustível de um tanque para outro, com um tanque como o nosso, num satélite em órbita e queremos levar o tempo necessário para minimizar qualquer risco para a missão.”

A reposição de tanque para tanque nunca foi prevista nas especificações do projecto original – uma vez que o XMM não foi concebido para durar tanto tempo – por isso nenhum processo foi concebido pelo construtor Astrium (agora Airbus Defence & Space).

A Airbus tem sido muito útil – até nos ajudaram a entrar em contacto com o autor do sistema de combustível, agora aposentado, para nos ajudar a projectar os procedimentos com segurança,” diz Nikolai.

A equipa irá agora analisar os resultados das simulações do mês passado com o objectivo de reconfigurar a aeronave em 2017. Isso complementará a optimização cuidadosa dos procedimentos de controlo de voo já existentes e manterá os propulsores do XMM a disparar – e a nave espacial voará de forma confiável – até 2023.

Depois disso, a equipa terá na mão um plano de baixo risco confirmado para realizar o reabastecimento de combustível, o que, posteriormente, manterá a aeronave na sua missão científica inclusivamente na sua terceira década.

O tempo gasto em treinos e simulações no mês passado foi extremamente valioso para toda a equipa,” diz Marcus.

Trabalhámos juntos para conceber uma solução sólida para as próximas décadas do XMM, e os engenheiros ganharam uma excelente experiência de treino que podem utilizar para o XMM ou mesmo levar consigo se forem atribuídos a outras missões.”

Notícia e imagens: ESA

Texto corrigido para Língua Portuguesa pré-AO90

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