A missão STS-119 / ISS-15A – “Taking the Space Station to Full Power to Full Science”

A NASA teve de interromper a contagem decrescente para o lançamento do vaivém espacial OV-103 Discovery quando foi detectada uma fuga de hidrogénio durante as operações de abastecimento do tanque exterior de combustível líquido. Esta anomalia não estava relacionada com o problema das válvulas que havia mantido o veículo em terra durante semanas, mas sim com o sistema de expulsão de hidrogénio gasoso para fora do tanque dirigindo-o de forma segura para longe da zona de lançamento. A fuga de hidrogénio produziu-se numa conduta que segue da torre de lançamento à válvula correspondente situada no tanque exterior de combustível. Esta conduta transporta o hidrogénio em excesso até uma chaminé onde é queimado para evitar a sua acumulação. Enquanto que os engenheiros da agência espacial estudavam um plano para reparar o dispositivo, a NASA anunciava que o lançamento não teria lugar antes do dia 15. Solucionada a fuga de hidrogénio (trocando-se várias juntas e componentes associados ao sistema), a NASA deu luz verde para o lançamento e retomou a contagem decrescente a qual terminou às 2346:44,074UTC do dia 15 de Março de 2009. O lançamento teve lugar desde a Plataforma de Lançamento A do Complexo de Lançamento LC39 do Centro Espacial Kennedy, e significou o início da missão STS-119 cuja duração havia sido estabelecida em 13 dias.

O veículo e os seus sete tripulantes, o Comandante Lee Archambault, o Piloto Anthony Antonelli e os Especialistas de Missão Joseph Acaba, Steven Swanson, Richard Arnold, John Phillips e Koichi Wakata, ascenderam normalmente e alcançaram uma órbita provisória às 0022UTC do dia 16 de Março após a ignição OMS-2 dos motores de manobra do Discovery.


A bordo do porão de carga do Discovery encontrava-se o último dos grupos de paneis solares, denominado S6, que com as suas 16 toneladas duplicaria a quantidade de energia eléctrica disponível para as experiências científicas. Alem do mais, a sua presença ajudará a multiplicar por dois a tripulação do complexo orbital. A viagem do Discovery serviria também para substituir um dos membros da tripulação de longa duração na ISS. A astronauta Sandra Magnus regressaria a bordo do Discovery e o japonês Koichi Wakata ficaria no seu lugar para uma presença de pouco mais de quatro meses (regressaria à Terra a bordo da missão STS-127).

Após atingir a órbita terrestre os astronautas do Discovery começaram a configurar o vaivém espacial para a etapa de transferência até à estação espacial internacional, abrindo-se as comportas do porão de carga e armazenando-se os fatos espaciais pressurizados que haviam sido utilizados durante o lançamento.

Depois do primeiro período de descanso, a tripulação do Discovery dedicaria o seu dia às inspecções do vaivém espacial em busca de possíveis danos na sua superfície causados durante o lançamento. Para tal utilizaram o braço robot Canadarm equipado com o sistema OBSS (Orbitert Boom Sensor System) que com os seus sensores e câmaras foi possível obter informações sobre o estado do escudo térmico que os engenheiros analisariam posteriormente na Terra. A inspecção durou cinco horas e supôs o exame dos bordos das asas, o nariz do vaivém espacial e outras zonas sensíveis a impactos. Paralelamente, os astronautas iniciaram os preparativos para a acoplagem com a ISS e colocaram em posição alguns dos elementos que transfeririam para o complexo orbital. Também comprovaram o estado dos fatos espaciais que seriam utilizados durante as três actividades extraveículares previstas para a missão. Entre os preparativos para a união com a ISS destacou-se a instalação de uma câmara na zona de acoplamento para facilitar esta manobra, o teste de vários equipamentos que seriam utilizados e a extensão do anel de acoplagem. Por outro lado, Lee Archambault e Anthony Antonelli ajustaram a trajectória do Discovery utilizando os motores OMS. Na ISS, Michael Fincke, Yuri Lonchakov e Sandra Magnus preparavam os equipamentos fotográficos que utilizariam para documentar a chegada do Discovery. Como é habitual, o vaivém espacial daria uma volta sobre si mesmo em frente do complexo orbital para que os tripulantes deste fotografassem o seu escudo térmico inferior.

O dia da acoplagem do Discovery com a ISS, 17 de Março, foi iniciado com a aproximação final desde os 300 metros de distância guiada pelos ajustes de trajectória ordenados pelo comandante Lee Archambault. O Discovery parou a sua aproximação a cerca de 200 metros e manteve esta posição por alguns minutos enquanto dava uma volta sobre si mesmo, mostrando aos tripulantes da ISS uma visão clara de todas as suas zonas de protecção térmica. Michael Fincke e Sandra Magnus encarregaram-se de fotografar tais superfícies utilizando potentes sistemas ópticos de maneira a que os analistas pudessem posteriormente rever o material obtido e determinar se o vaivém espacial, e em particular o seu escudo térmico, haviam sofrido algum dano durante o lançamento. Uma vez finalizada esta tarefa, o Discovery retomou a sua aproximação que culminou às 2120UTC com a acoplagem com o módulo Destiny. Confirmada a perfeita união entre ambos os veículos, os astronautas do Discovery e da ISS abriram as respectivas escotilhas às 2309UTC e encontraram-se pela primeira vez a bordo da ISS.

Após as saudações e comprimentos protocolares, foi levada a cabo a primeira tarefa conjunta que implicou a substituição oficial entre Sangra Magnus e Koichi Wakata. Foi instalada na cápsula Soyuz TMA o assento personalizado do astronauta japonês que o converteu assim como membro da Expedição 18. Wakata será Engenheiro de Voo, enquanto Magnus passou a ser Especialista de Missão do Discovery.

Durante as horas seguintes iniciar-se-ia a transferência de mantimentos bem como os primeiros preparativos para a instalação do conjunto de painéis solares S6. Estes preparativos implicariam a extracção da estrutura utilizando-se o braço robot Canadarm e a sua entrega ao braço robot Canadarm2 que a manteria nessa posição até à sua instalação. A primeira etapa do processo de instalação foi levada a cabo como previsto. Chegados ao final de um intenso dia de trabalho (17 de Março), John Phillips e Sandra Magnus ordenaram ao Canadarm-2 que se estendera até ao porão de carga do Discovery e que agarrasse o grupo de painéis solares S6, elevando-o um pouco. Depois, Anthoni Antonelli, operando o braço robot do Discovery, situou-o a maneira que pudesse encarregar-se da estrutura. Este braço não poderia levar a cabo a tarefa de extracção por si só devido a interferências físicas que o haveriam impedido. Com o S6 bem seguro por parte do Canadarm, Phillips e Magnus volveram a mover o Canadarm2 desta vez deslocando-o sobre os carris da plataforma móvel que se desloca ao longo da extensa estrutura que suporta os painéis solares. Situado no ponto correcto, o Canadarm2 voltou a agarrar o conjunto S6 colocando-o numa posição de equilíbrio térmico onde aguardaria a sua instalação definitiva no dia seguinte. O passeio espacial que deveria acompanhar a instalação do novo conjunto de painéis solares seria realizado por Steven Swanson e Richard Arnold. Assim, ambos os astronautas passariam a noite no interior do módulo Quest a uma pressão inferior à normal para purgar o nitrogénio da corrente sanguínea. O trabalho dos dois homens seria a supervisão da colocação do S6 na sua posição definitiva e proceder à conexão dos cabos e condutas entre o conjunto e o resto da estação.

Entretanto na Terra a NASA anunciava que a revisão das imagens obtidas pelos membros da ISS havia demonstrado que o escudo térmico do Discovery estava em bom estado pelo qual não seria necessário efectuar uma nova inspecção sobre áreas concretas. Assim, a agência espacial norte-americana decidia adiantar a abertura dos novos painéis solares por 24 horas. Koichi Wakata, o novo membro da expedição permanente na ISS, continuava com o seu período de aclimatização ao complexo, recebendo as explicações dos seus companheiros e adoptando pouco a pouco as suas responsabilidades a bordo. Por seu lado, Sandra Magnus tomava algumas amostras do sistema de fornecimento de água potável do complexo orbital para serem analisadas na Terra. Amostras anteriores haviam sugerido a presença de um maior número de bactérias do que era permitido, de modo que o vaivém espacial Discovery transportou um aditivo químico para solucionar o problema. Uma vez injectado, as amostras certificariam que o problema estava resolvido. Por fim, parte da tripulação participou numa conferência de imprensa televisionada.

As actividades do dia 19 de Março foram dominadas pelo primeiro passeio espacial da missão STS-119. Steven Swanson e Richard Arnold envergaram os fatos espaciais extraveículares e saíram para o exterior, abrindo a escotilha do módulo Quest às 1715UTC. A sua tarefa principal seria então a supervisão da união do segmento S6 com o segmento S5 e a conexão entre ambos. Transportada até à sua posição definitiva pelo Canadarm2 controlado por John Phillips e Koichi Wakata, a estrutura foi colocada no seu lugar às 1817UTC. Imediatamente depois, Swanson e Arnold aproximaram-se e iniciaram o processo de segurança, primeiro fixando-a (1906UTC) e depois conectando os cabos de energia e dados que mais tarde iriam permitir ordenar a sua abertura e o início da produção de energia eléctrica e sua transmissão aos sistemas da ISS. Finalizado o trabalho, que demorou mais tempo do que o previsto e incluiu o lançamento ao espaço de quatro coberturas térmicas de meio metro de diâmetro e a abertura de vários pontos de fixação, os dois astronautas regressaram ao módulo Quest e fecharam as escotilhas às 2320UTC, repressurizando o módulo de seguida. Esta saída para o espaço, a 121.ª na história da ISS, teve uma duração de 6 horas e 7 minutos.

Entretanto no interior do Discovery, John Phillips e Antony Antonelli conseguiram reparar a bicicleta ergonómica para exercícios físicos que estava sem uso devido a um problema técnico.

Com a abertura dos novos painéis solares a 20 de Março, a estação espacial internacional conseguia por fim toda a capacidade de gerar energia eléctrica necessária para o seu futuro. O sistema completo é composto por 33000 células fotovoltaícas por asa, produzindo 120 kW, dos quais 30 kW estarão dedicados às operações científicas, o dobro do que era possível até antes da instalação dos novos painéis. Os painéis solares, inicialmente armazenados para o lançamento, abriram-se de forma automática. Primeiro separaram-se umas fixações e depois iniciou-se a sua extensão em duas fases. Cada um dos painéis foi desenrolando-se durante aproximadamente uma hora com grande precaução para evitar danos. A operação foi supervisionada visualmente pelos astronautas que usaram as janelas e câmaras para se assegurarem que de nenhum dos segmentos ficava colado a outro. Este problema, que já ocorreu no passado, pode evitar-se com uma lenta separação e um aquecimento apropriado das estruturas. Depois da completa abertura bem sucedida dos painéis, a tripulação iniciou outras tarefas como a reparação da unidade de reciclagem de urina. Michael Fincke e Sandra Magnus substituíram uma unidade avariada a qual seria trazida de volta para a Terra para se proceder à análise do seu estado. Por sua parte, Stenven Swanson e Joseph Acaba prepararam o módulo Quest, onde passariam as próximas horas de descanso, antecipando-se ao passeio espacial que deveriam levar a cabo no dia seguinte.

Os dois astronautas abriram a escotilha às 1650UTC do dia 21 de Março e dirigiram-se de imediato ao local onde realizariam as suas tarefas. Assim, prepararam uma plataforma na qual serão colocadas novas baterias (missão STS-127), instalaram uma antena GPS no módulo logístico pressurizado japonês Kibo e fotografaram os radiadores da estação espacial, alguns dos quais estão aparentemente danificados. No entanto, Swansan e Acaba tiveram problemas com a separação da plataforma UCCAS-1, no segmento P3, e tiveram de adiar o trabalho. Os engenheiros na Terra teriam de estudar o ocorrido e realizar as alterações necessárias na próxima saída espacial. Por fim, os dois homens regressaram ao interior do módulo Quest às 2321UTC completando uma actividade extraveícular com uma duração de 6 horas e 30 minutos.

Entretanto, no interior do complexo, Fincke e Magnus activaram a nova peça do processador de urina e observaram o seu funcionamento, aparentemente com menos ruído do que a anterior. No dia 22 de Março, Fincke passou muitas horas com a unidade devido ao aparecimento de novos problemas. Ao princípio, o sistema mostrou um caudal inferior ao esperado ao se tentar encher um depósito. Após uma mudança de depósitos, acabou por se encher. Também foi levado a cabo um ensaio a seco durante o qual um microfone registou os sons produzidos para serem comparados com os da unidade anterior. Finalmente a NASA deu luz verde a Fincke para uma prova ‘húmida’ que duraria cinco horas. Paralelamente, Joseph Acaba e Richard Arnold prepararam as ferramentas que ambos utilizariam durante a terceira actividade extraveícular no dia 23 de Março e passaram a noite no módulo Quest. Também prosseguiram as tarefas de transferência de mantimentos desde o Discovery e a ISS.

O Discovery teve de se utilizado brevemente para modificar a altitude do complexo orbital quando a NASA informou a tripulação da possibilidade de um encontro com um fragmento de lixo espacial. A manobra não implicou um uso continuado dos seus motores, somente provocando uma rotação de 180º em todo o complexo colocando o Discovery em frente da estação em relação ao vector velocidade. Em tal posição a velocidade seria reduzida em cerca de 0,3 m/s, o qual levaria cerca de três horas e provocando uma alteração de altitude suficiente para evitar o perigoso encontro. O pedaço de lixo orbital media somente 0,1 metros e pertencia a um último estágio de um foguetão lançador chinês. Caso não fosse tomada qualquer providência, o objecto passaria próximo da ISS durante a terceira actividade extraveícular.

O terceiro passeio espacial da missão STS-119 teve lugar a 23 de Março. No seu final a ISS estava pronta para a chegada da próxima missão (STS-127) que irá instalar a plataforma externa do módulo japonês Kibo e levar a cabo o incremento do número de membros da tripulação permanente de três para seis pessoas. No entanto, durante esta saída para o espaço os astronautas Joseph Acaba e Richard Arnold não conseguiram deslocar a plataforma UCCAS-1, uma operação que ficou pendente da actividade extraveícular anterior. Os dois astronautas abriram a escotilha exterior do módulo Quest às 1536UTC e dirigiram-se de imediato para o local onde realizariam o trabalho mais importante desta actividade. Este consistiu em alterar a localização dos dois vagões de transporte do sistema Mobile Transporter. Esta alteração permitiu assim obter uma margem de espaço para as tarefas de montagem que deverão ser realizadas durante a missão STS-127. Os astronautas voltaram então a tentar abrir a UCCAS-1, sem no entanto consegui-lo. O controlo na Terra, perante a possibilidade de partilha de um problema comum, ordenou aos dois homens que abandonassem a possibilidade de abrir outra plataforma no lado esquerdo. Antes de regressar ao interior da estação, os dois astronautas dedicaram-se a lubrificar o mecanismo de captura do Canadarm2 para facilitar a sua utilização. Por fim, entraram no módulo Quest e fecharam a escotilha às 2200UTC, após um passeio espacial de 6 horas e 30 minutos.

No interior da ISS continuaram os ensaios com o sistema de reciclagem de urina que obteve vários litros de água potável. Antes de ser consumida, seriam analisadas em Terra várias amostras para se assegurar que tudo estava em ordem.

O dia 24 de Março seria basicamente um dia de descanso em preparação para a separação entre os dois veículos, com os dez tripulantes a aproveitarem a oportunidade para conversar alguns minutos com o Presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, que se encontrava na Casa Branca juntamente com estudantes. O Presidente realizou algumas perguntas aos astronautas reunidos no módulo Harmony na que foi a sua primeira comunicação oficial dirigida ao espaço. Depois, vários jornalistas enviaram as suas próprias questões para a estação. Finalizado este evento, poucas coisas ficaram por fazer no complexo orbital. Para além de continuar e terminar a transferência de mantimentos e outros equipamentos, os astronautas iniciaram os preparativos para a despedida e para o encerramento das escotilhas. Apesar dos momentos de descontracção, o cosmonauta Yuri Lonchakov teve de dedicar alguns minutos a preparar uma área de trabalho no módulo Zvezda para Charles Simoniy, o participante no voo espacial que deveria chegar à ISS a 26 de Março e que levaria a cabo uma série de experiências científicas.

O último dia de união entre o Discovery e a ISS, o dia 25 de Março, decorreu sem qualquer problema. Foi transferido o último contentor de água potável para o complexo orbital, armazenaram-se dois trajes espaciais no Discovery e foram acomodados neste duas bolsas refrigeradas contendo amostras experimentais. Depois, os dez astronautas e cosmonautas reuniram-se no módulo Harmony e celebraram a despedida oficial. Michael Fincke, o Comandante da ISS, agradeceu a visita dos membros da tripulação do Discovery bem como a instalação dos painéis solares e a chegada de Koichi Wakata. De seguida Lee Archambolt e os seus companheiros ingressaram no Discovery e encerraram a escotilha. O Discovery abandonou a ISS às 1953UTC e uma vez alcançados cerca de 130 metros, Anthony Antonelli, Piloto do vaivém espacial, iniciou uma manobra em torno da estação espacial dando assim oportunidade aos demais membros da tripulação para fotografarem a ISS na sua nova configuração. Pouco depois, o Discovery efectuava duas ignições dos seus motores de manobra orbital para iniciar a separação definitiva.

Antes de iniciar o regresso à Terra estava prevista uma nova inspecção do escudo térmico do Discovery. O Canadarm capturou mais uma vez o sistema OBSS e com ele astronautas procederam a uma inspecção de cinco horas dos bordos da asas, do nariz do vaivém espacial e de outras zonas sensíveis do escudo térmico, tentando assim localizar qualquer dano que o veículo poderia ter sofrido em órbita.

Com a aprovação por parte da NASA para que o Discovery regressasse à Terra, os astronautas procederam à arrumação interior do vaivém espacial e recolheu-se a antena de banda Ku. Lee Archambault, Antony Antonelli e Steven Swanson asseguraram-se de que as superfícies aerodinâmicas do Discovery moviam-se correctamente para guiar o veículo durante a descida, tendo também testado o bom funcionamento dos motores de orientação.

Ainda antes do regresso à Terra a tripulação levou a cabo uma comunicação com a Terra respondendo a questões colocadas com estudantes do Havai e posteriormente montaram um assento reclinável para Sandra Magnus resistir melhor à reentrada após vários meses em órbita.

No dia 28 de Março foram então iniciadas as actividades finais para a reentrada atmosférica e posterior aterragem que estava prevista para as 1739UTC, esperando-se bom tempo na Florida. Porém, ventos fortes levaram a um adiamento do regresso por uma órbita e finalmente às 1804UTC o Discovery activava os motores OMS e iniciava o regresso. A aterragem teve lugar às 1927UTC na pista RW15 do Centro Espacial Kennedy, finalizando assim a missão STS-119 que teve uma duração de 12 dias 19 horas 29 minutos e 33 segundos.

Imagens: NASA

 

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