Com o seu lançamento previsto daqui a poucas semanas, as equipas do solo da missão CryoSat-2 da ESA encontram-se em treinos intensivos para o lançamento e para a fase orbital inicial – os primeiros passos críticos na vida da missão.
O lançamento do CryoSat-2 está previsto para ter lugar a 25 de Fevereiro a partir do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão, e será levado a cabo por um foguetão 15A18 Dnepr-1, um míssil intercontinental SS-18 Satan convertido.
Para a CryoSat-2, o segmento do solo – o hardware, o software, as telecomunicações e outros recursos que operam o satélite e processam os dados que serão recebidos pelos instrumentos – é composto por duas partes. O Flight Operations Segment encontra-se no ESOC, o o Centro de Operações Espaciais da ESA, em Darmstadt, Alemanha, e o Payload Data Ground Segment, está baseado no ESRIN, o Centro da ESA para a Observação da Terra, em Frescati, Itália.
No ESOC, uma Flight Control Team (Equipa de Controlo de Voo) será dedicada ao CryoSat-2 ao longo da sua vida e irá operar o satélite através da complicada LEOP (a fase de lançamento e fase inicial em órbita), a fase de comissionamento e até às operações de rotina durante um período inicial de três anos.
No ESRIN, e uma vez a missão encontrar-se na sua fase de rotina, as operações diárias dos instrumentos serão definidas por uma equipa em coordenação com a comunicade científica e enviadas para o ESOC para transmissão para o satélite.
A equipa no ESRIN é também responsável pelo processamento e distribuição dos dados científicos vitais recebidos do espaço.
LEOP – todos os minutos contam
A LEOP é a primeira fase crítica da vida do satélite: o tempo é vital, e as equipas irão trabalhar 24 horas por dia para activar, monitorizar e verificar os subsistemas do satélite e levar a cabo manobras orbitais cruciais bem como controlar a atitude do satélite. Os engenheiros debem garantir que os sistemas do satélites estão operacionais como previsto e que a órbita é a planeada; eles devem também reagir a quaisquer problemas inesperados.
Se alguma coisa pode correr mal, o mais provável é que aconteça durante a LEOP.
“Começamos o treino de simulação em Agosto, e ao longo de Dezembro e Janeiro estamos a levar a cabo cinco simulações por mês – usualmente duas por semana – para praticar todos os elementos da LEOP bem como os primeiros dias da missão. É uma altura intensiva para todos,” diz a Spacecraft Operations Manager (Director de Operações do Satélite), SOM, Nic Mardle.
“O treino simulado permite aos membros experientes da equipa refinar os seus conhecimentos dos sistemas e operações e é também uma oportunbidade para treinar novos engenheiros, que não tenham anteriormente trabalhado numa missão ou apoiado uma LEOP,” acrescenta.
Cobertura dedicada 24 horas por dia
Durante a LEOP, a Flight Control Team não está só: eles serão apoiados por especialistas adicionais do ESOC desde a dinâmica de voo, a rede de estações ESTRACK e outras áreas, que juntamente formam a Mission Control Team completa.
Especialistas do projecto CryoSat no ESTEC e do principal construtor, Astrium GmbH, que construiu e testou o satélite, estarão também no ESOC para o LEOP. As equipas serão divididas em dois turnos para uma cobertura de 24 horas por dia.
Um treino intensivo para lidar com qualquer contingência
Num dia típico de simulações no ESOC, toda a equipa de operações é testada durante um período particular da missão. Os controladores de voo sentados junto das suas consolas vêm dados ‘reais’ e resultados provenientes do satélite, que são gerados por um simulador sofisticado do satélite CryoSat-2. Este simulador fornece um feedback realista aos seus comendos, que devem ser correctos. Uma vez as equipas familiarizadas com todas as operações, os gestores da simulação intriduzem falhas inesperadas, erros e falhas de sistemas, forçando as equipas a reagir da mesma forma como reagiriam numa situação real.
“Até simulamos o que aconteceria se um membro da equipa – ou até o SOM – tivesse sido levado para o hospital, o que realmente força toda a gente a ter conhecimento dos trabalhos de todos,” diz Mardle.
Para além do intensivo período LEOP, vários dias de simulações serão dedicados a pratucar manobras e à fase de comissionamento, que terá uma duração de seis meses após o lançamento. Esta fase irá incluir a confirmação da operação de todos os sistemas de controlo e a activação e verificação da carga sofisticada do CryoSat-2: SIRAL (Synthetic Apertura Interferometric Radar Altimeter) e o DORIS (Doppler Orbit and Radio Positioning Integration by Satellite).
CryoSat-2: novo e melhorado
Mardle, que seviu como SOM para a primeira missão CryoSat, que terminou quando o satélite foi perdido devido a uma falha no foguetão lançador em Outubro de 2005, diz que o CryoSat-2 não é uma mera réplica do satélite e do seu segmento de solo. Para as operações de voo, o novo Cryosat-2 representa um novo conjunto de sistemas melhorados e de procedimentos. O satélite em si é uma versão muito melhorada, dados de a obsolência da tecnologia, as actualizações de software e as lições aprendidas precludiram simplesmehte a reconstrução do velho satélite.
“Praticamente todos os elementos do segmento do solo no ESOC foram alterados num ou noutro sentido. Se foi para garantir que a missão possa ser apoiada ao longo da sua vida ou para lidar com melhoramentos de tecnologia no satélite, tivemos de revalidar todos os sistemas – e estamos a fazê-lo com uma nova equipa quase na sua totalidade. As lições que aprendemos com o primeiro CryoSat e que implementamos no CryoSat-2 fizeram uma diferença significativa para facilitar as operações,” disse ela.
Os preparativos continuam até ao lançamento
Tendo inicia em Janeiro de 2010, as equipas do CryoSat-2 regressarão para mais simulações ao longo de Janeiro e Fevereiro, cobrindo todos os aspectos da missão e incluindo uma simulação total do lançamento a 22 de Fevereiro, somente a três dias do lançamento.
Durante este ensaio, as equipas irão interagir com o satélite CryoSat-2 colocado no seu lançador e ligado através de cabos umbilicais ao segmento de solo no ESOC. Os engenheiros serão capazes de receber dados a partir do satélite até pouco antes do lançamento.
Os últimos dias antes do voo irão também ser as equipas do ESOC e do ESRIN a trabalhar com o ESTEC e com as equipas industriais, localizadas tanto no local de lançamento e no ESOC, para preparar o satélite em Baikonur para a contagem decrescente final.
O Director de Operações de Voo (Flight Operations Director) Pier Paolo Emanuelli sublinha o sentido de responsabilidade sentido por todos que trabalham na missão.
“A Equipa de Controlo de Voo, a Equipa de Operações no Solo, a Equipa de Dinãmica de Voo, o pessoal que trabalha com as estações no solo usadas para a LEOP, as equipas no ESRIN e no ESTEC e as equipas de apoio industrial, estão todas a trabalhar de forma extremamente hárdua para garantir a prontidão para o lançamento. Todos sabem o quão vital são os dados dos gelos polares do Cryosat-2 para um melhor entendimento das alterações climáticas.”
Mais informações sobre o CryoSat-2 podem ser obtidas aqui. Este texto é baseado num artigo da ESA.
Imagens: ESA