STS-122 Atlantis – “Columbus, a Voyage of Science to the Space Station”

Após anos de preparação o laboratório espacial europeu Columbus foi finalmente lançado para a estação espacial internacional em Fevereiro de 2008. Tripulado por sete astronautas, o vaivém espacial OV-104 Atlantis iniciava a primeira de seis missões dos vaivéns espaciais que a NASA previa levar a cabo em 2008.

Poucos foram os problemas que afectaram os preparativos para o lançamento do vaivém espacial Atlantis numa missão que fora já repetidamente adiada. No entanto surgiram alguns problemas de última hora tal como o que foi registado a 29 de Janeiro quando uma equipa de técnicos descobriu durante uma inspecção que uma das quatro condutas que levam o freon refrigerador para os radiadores térmicos localizados no porão de carga do veículo. Ao inspeccionarem as condutas os técnicos da agência espacial norte-americana detectaram que uma dessas condutas se encontrava dobrada e indevidamente fixada ao recipiente de armazenamento. O sistema seria revisto até o dia 2 de Fevereiro e seria determinado que não era necessária qualquer intervenção devendo-se ter somente um especial cuidado durante o encerramento das portas do porão de carga do veículo.

A fotografia oficial da tripulação da missão STS-122 (ISS-1E). Da esquerda para a direita Leland Devon Melvin, Stephen Nathaniel Frick, Rex Joseph Walheim, Leopold Eyharts, Stanley Glen Love, Alan Goodwin Poindexter e Hans Wilheim Schlegel.

Os sete astronautas da missão STS-122 chegariam ao Centro Espacial Kennedy a 4 de Fevereiro para iniciar os preparativos finais para o lançamento. Neste mesmo dia teve início a contagem decrescente a partir de T-43 horas que incluiria 26 horas e 31 minutos de tempo suspenso de contagem.

No dia do lançamento a meteorologia não apresentou qualquer entrava e o Atlantis iniciou a sua missão às 1945UTC do dia 7 de Fevereiro. Nenhum problema técnico afectou as últimas horas da contagem decrescente, mas apesar das condições atmosféricas serem óptimas para o lançamento sobre o Centro Espacial Kennedy, a ocorrência de aguaceiros em regiões próximas preocupava os controladores da NASA. Felizmente as tempestades mantiveram-se bastante longe para permitir uma possível aterragem de emergência do Atlantis e para evitar a formação de complexos atmosféricos electromagnéticos.

Poucos minutos após abandonar a plataforma de lançamento 39A, o Atlantis encontrava-se já na órbita terrestre utilizando os seus motores OMS (Orbital Meneuvering System) para auxiliar os motores principais SSME (Space Shuttle Main Engines) na última fase da ascensão orbital devido à sua pesada carga.

Uma vez em órbita o Atlantis levou a cabo as manobras usuais destinadas primeira para fotografar o tanque exterior de combustível líquido e de seguida para ajustar a trajectória orbital que o levaria até à ISS. A 8 de Fevereiro os astronautas utilizariam o braço robot do vaivém para inspeccionar as telhas de protecção térmica localizadas nas asas e na popa do Atlantis. Neste mesmo dia seriam também comprovados o estado dos fatos extraveículares que seriam mais tarde utilizados em três actividades extraveículares.

No porão de carga do Atlantis seguia o módulo europeu Columbus que constitui a pedra angular da participação europeia no projecto da estação espacial internacional. O Columbus tem um comprimento de 7 metros e um peso de 12800 kg, constituindo um volume pressurizado para que os astronautas possam trabalhar em condições de imponderabilidade num vasto leque de áreas científicas entre as quais as Ciências da Vida, Fisiologia Humana, Biologia, Física dos Fluidos, Ciências dos Materiais, Tecnologia e Educação. O módulo também inclui contentores externos para experiências nas áreas das Ciências do Espaço, Observação da Terra, Ciências dos Materiais e Tecnologias Espaciais Avançadas.

Com o lançamento e acoplamento do Columbus à ISS, a ESA será também responsável pela utilização e operações da estação espacial internacional, e por conseguinte, poderá enviar os seus próprios astronautas como membros das tripulações residentes em missões de longa duração e com uma participação real que será assim proporcional ao investimento europeu na estação espacial.

A bordo do Columbus seguiram 2500 kg de carga científica útil composta por cinco armários internos para equipamento de investigação integrado ou modular: o laboratório de Física dos Fluidos (FSL, Fluid Science Laboratory), os módulos europeus para fisiologia (EPM, European Phisiology Module), o contentor multifuncional europeu (EDR, European Drawer Rack) e o carro de transporte (ETC, European Transport Carrier). Ainda no porão de carga do Atlantis seguiam duas outras ferramentas que seriam colocadas nas plataformas externas do módulo europeu: o observatório SOLAR e a plataforma de exposição tecnológica (EuTEF, European Technology Exposure Facility). Em fases posteriores serão incorporados outros instrumentos internos e externos tais como o MARES, desenhado em Espanha.

O Columbus é supervisionado e controlado desde um centro de controlo situado nas instalações da agência espacial alemã DLR em Oberpfaffenhofen, que é encarregue da coordenação das operações científicas a bordo. O centro de controlo também fará a gestão da rede europeia de comunicação em terra para estabelecer a ligação com os centros de controlo norte-americano e russo, e com outros centros de controlo e operações europeus. Foi criada uma rede europeia de centros de apoio de usuários e operações (USOC) para favorecer a relação entre os investigadores e as equipas científicas a bordo do Columbus, permitindo assim aos primeiros controlar a suas experiências e receber os dados dos resultados em tempo real.

A presença de Léopold Eyharts na missão do Atlantis teve como função iniciar e prosseguir a activação do Columbus ao permanecer na ISS como membro da Expedição 16 em substituição do norte-americano Daniel Tani que regressaria à Terra a bordo do vaivém espacial.

A revisão do sistema de protecção térmica do Atlantis não revelou qualquer dano nas telhas térmicas ocasionado por impactos durante o lançamento. As imagens e dados enviados pelos sensores do sistema OBSS, situado na extremidade do braço robot Canadarm do Atlantis, foram mais tarde analisados pelos técnicos da NASA. O estudo das imagens do lançamento também não revelou grandes desprendimentos de espuma isolante proveniente do tanque exterior de combustível líquido, sendo esta uma das missões mais «limpas» do passado recente. Porém, foi no entanto detectado um ligeiro deslocamento de uma manta térmica situada no motor de manobra OMS de estibordo, cujos possíveis efeitos seriam analisados pelos especialistas da agência espacial norte-americana. Um problema semelhante já tinha sido registado no passado durante a missão STS-117, sendo na altura reparado durante uma actividade extraveícular. Outra dificuldade técnica, que no entanto não iria afectar a missão do Atlantis, foi a falha de um dos cinco computadores GPC do vaivém espacial.

Esta imagem foi obtida através da janela superior da cabine do vaivém espacial Atlantis quando este se aproximava da estação espacial internacional durante a manobra de aproximação e acoplagem no dia 9 de Fevereiro de 2008.

No entanto, a situação mais preocupante foi despoletada pela notícia de que um dos astronautas a bordo do Atlantis se encontrava indisposto. Esta situação originou uma teleconferência entre a tripulação e os médicos na Terra. A NASA, seguindo as regras estabelecidas, não revelou oficialmente o nome do astronauta afectado pela condição na a natureza do problema. Não obstante, e segundo a Agência Espacial Europeia, supôs-se que o astronauta com problemas seria o alemão Hans Schlegel. A NASA confirmou esta informação de forma indirecta ao adiar por 24 horas a primeira actividade extraveícular e a substituição de Hans Schlegel (que deveria participar nesta saída espacial) pelo astronauta Stanley Love. Crê-se que possivelmente o astronauta alemão não tenha superado dentro do previsto o famoso «enjoo espacial» que afecta alguns astronautas durante os primeiros dias de voo.

O Atlantis aproximou-se à ISS sem problemas e levou a acabo a acoplagem às 1717UTC do dia 9 de Fevereiro. A acoplagem registou-se no PMA-2 agora acoplado ao módulo Harmony. Antes da acoplagem o Atlantis levou a cabo uma manobra de pirueta para que o seu sistema de protecção térmica pudesse ser fotografado pelos tripulantes da ISS.

A astronauta Peggy Whitson, a comemorar o seu 48.º aniversário, e os seus companheiros a bordo da estação espacial, receberam com alegria os membros da tripulação do Atlantis às 1840UTC. Após uma pequena celebração e das usuais palestras de segurança, Léopold Eyharts transferiu o seu assento personalizado para a Soyuz TMA-11 ficando assim oficialmente membro da Expedição 16 enquanto que Daniel Tani passava a ser oficialmente membro da tripulação do Atlantis.

Ao lado: O astronauta Rex Walheim participa na primeira actividade extraveícular da missão STS-122 e juntamente com o astronauta Stanley Love prepararam o módulo Columbus para a sua instalação na estação espacial internacional tendo também iniciado os trabalhos de substituição de um tanque de nitrogénio.

A notícia do adiamento por 24 horas na realização da primeira actividade extraveícular, proporcionou mais tempo para esta ser preparada. Rex Walheim e Stanly Love ocupar-se-iam de supervisionar a acoplagem do módulo Columbus ao módulo Harmony e de analisar a cobertura térmica deslocada. A NASA reescreveria o plano de voo ao mesmo tempo que dava indicações para se diminuir os consumos a bordo do Atlantis tendo em vista um prolongamento da missão STS-122 por mais 24 horas. Nesta altura Hans Schlegel estava já melhor e poderia assim participar na segunda actividade extraveícular.

O dia 11 de Fevereiro estaria dedicado principalmente à instalação do módulo Columbus. Rex Walheim e Stanley Love trabalhariam no exterior enquanto que Leland Melvin iria operar o Canadarm2. Walheim e Love passaram a noite no interior do módulo Quest com uma pressão reduzida para ir purgando o nitrogénio do seu sangue. Saindo do módulo, tomaram o pequeno-almoço e prepararam-se para a primeira actividade extraveícular da missão que deveria durar seis horas e meia. No entanto, os trabalhos no exterior prolongaram-se mais do que o previsto e algumas tarefas não foram realizadas.

A saída para o espaço teve início às 1414UTC e o primeiro objectivo dos dois astronautas foi dirigir-se ao porão de carga do Atlantis e instalar sobre o módulo Columbus a estrutura que permitiria ao braço robot da estação espacial agarrá-lo e levanta-lo. Finalizado este trabalho, prepararam algumas ligações eléctricas e de dados. Depois, iniciaram a tarefa que iria permitir substituir um depósito de nitrogénio que se encontrava quase vazio e que é utilizado para pressurizar o sistema de refrigeração da estação espacial. Entretanto Leland Melvin, com a ajuda de Daniel Tani e Léopold Eyharts, manobrava o Canadarm2 e unia-o ao Columbus. Durante um total de 42 minutos o módulo foi levantado do porão de carga, deslocado e finalmente unido ao porto de estibordo do módulo Harmony. Uma série de parafusos motorizados foram accionados para fixar o novo módulo de forma perfeita e de seguida iniciaram-se os testes para comprovar que não existiam fugas. Às 2144UTC o módulo Columbus passava a formar parte da ISS.

Os dois astronautas regressaram ao interior do módulo Quest finalizando a actividade extraveícular às 2212UTC, quase 8 horas após o seu início.

O dia seguinte esteve dedicado à activação do Columbus com os astronautas a poderem entrar no módulo e activar os seus sistemas. Parte dos mantimentos seriam armazenados no seu interior e também seriam recolocados três dos seus cinco armários científicos.

Os trabalhos dentro do Columbus seriam longos mas frutíferos. Pelas 1408UTC Léopold Eyharts e Hans Schlegel abriam brevemente as escotilhas de acesso ao Columbus para activar os sistemas de ventilação e a transferência de ar entre os dois volumes. Depois prosseguiram com os restantes preparativos. Os restantes astronautas continuaram a transferir mantimentos desde o Atlantis e armazenando no vaivém tudo o que Daniel Tani levaria de volta para a Terra. Também foi levada a cabo uma conferência de imprensa com jornalista norte-americanos durante a qual Hans Schlegel foi questionado sobre o seu estado, mas o astronauta não entrou em detalhes e limitou-se a referir que já se encontrava melhor e pronto para enfrentar a próxima actividade extraveícular.

O módulo europeu Columbus é fotografado através de uma janela na estação espacial internacional. O braço robot Canadarm2 move o módulo europeu a partir da sua posição de armazenagem no porão de carga do Atlantis até ao módulo Harmony.

Durante as tarefas de activação, em concreto a activação do sistema de refrigeração do Columbus e do resto do complexo, umas flutuações de temperatura ocasionaram a sua desactivação preventiva, mas o problema foi solucionado posteriormente.

A entrada oficial da numerosa tripulação no interior do Columbus ocorreu várias horas mais tarde, num momento que foi eleito para que o Columbus Control Center situado em Oberpfaffenhofem, começasse a controlar a gestão da suas operações.

Rex Walheim e Hans Schlegel passaram a noite seguinte no interior do módulo Quest para ir purgando o nitrogénio do seu sangue e se encontrarem prontos para a excursão extraveícular do dia 13 de Fevereiro.

Enquanto decorria a missão do Atlantis o vaivém espacial OV-105 Endeavour era preparado para o lançamento. A NASA anunciava que o Endeavour seria transportado para a plataforma de lançamento LC-39A a 18 de Fevereiro, estando então previsto o seu lançamento para o dia 16 de Março para uma missão de 16 dias com o objectivo de instalar a primeira secção do laboratório japonês Kibo bem como o sistema robótico canadiano Dextre.

A segunda actividade extraveícular da missão STS-122 teve início às 1427UTC e foi levada a cabo pelos astronautas Rex Walheim e Hans Schlegel. A principal tarefa a levar a cabo pelos dois astronautas foi a substituição do tanque de nitrogénio para pressurizar o sistema de refrigeração da estação espacial internacional que se encontrava quase esgotado. A extracção do antigo depósito levou um pouco mais de duas horas e uma vez retirado colocaram no seu lugar um outro tanque que o braço Canadarm2 recolheu do porão de carga do Atlantis. Durante duas horas o novo depósito foi fixo no seu lugar e conectado à rede de refrigeração. Depois, com o astronauta Rex Walheim na extremidade do Canadarm2, levou-se o velho tanque para o porão de carga do vaivém espacial onde foi colocado e trazido de volta para a Terra.

Terminada a tarefa principal os dois astronautas efectuaram pequenas reparações no escudo que protege do impacto de meteoritos o módulo Destiny e adiantaram parte do trabalho que se deveria levar a cabo durante a terceira saída para o espaço, tais como colocar protectores térmicos sobre o módulo Columbus. Posteriormente, regressaram ao interior do módulo Quest terminando assim uma actividade extraveícular com 6 horas e 45 minutos de duração.

Ao lado: O astronauta alemão Hans Schlegel é fotografado durante a segunda actividade extraveícular da missão STS-122. Durante esta saída para o espaço o astronauta alemão trabalhou juntamente com o astronauta Rex Walheim para substituir um depósito de nitrogénio já inútil. 

A NASA anunciava entretanto o prolongamento da missão do Atlantis por 24 horas para prosseguir a activação do Columbus. Também se confirmava que o vaivém espacial tinha o seu escudo térmico em perfeitas condições e que a manta térmica ligeiramente deslocada sobre um dos motores de manobra não iria afectar aerodinamicamente a reentrada atmosférica, de modo que não seria necessária qualquer reparação.

O dia 14 de Fevereiro foi um dia de menor carga de trabalho para os tripulantes da estação espacial após o segundo passeio espacial. Os astronautas tiveram tempo livre, entrevistas e descanso. A chanceler alemã Ângela Merkel teve a oportunidade de falar com os astronautas em órbita e em especial com Hans Schlegel. Na conferência de imprensa participaram o Director-Geral da ESA, Jean-Jaques Dordain, e o antigo astronauta Thomas Reiter. Mais tarde várias cadeias de televisão e rádio realizariam perguntas aos astronautas. Stanley Love e Rex Walheim reviram os planos para a terceira actividade extraveícular que incluiria a instalação de várias experiências sobre o módulo Columbus e o armazenamento no porão de carga do vaivém espacial Atlantis de um giroscópio da ISS que havia avariado antes da missão. Uma tarefa adicional seria avaliar um ponto de fixação no exterior do módulo Quest que se pensava ser o responsável por vários cortes nas luvas extraveículares de alguns astronautas em anteriores actividades no exterior daquele módulo. Os astronautas iriam utilizar uma ferramenta especial para reparar o ponto de fixação.

Walheim e Love passariam 7 horas e 25 minutos no exterior da estação espacial durante a terceira actividade extraveícular da missão, sendo uma hora mais do que o previsto. A despressurização do módulo Quest dá-se às 1306UTC do dia 15 de Fevereiro e após saírem do módulo os dois astronautas dirigem-se de imediato para o módulo Columbus. Chegados ao módulo receberam a primeira experiência que deveriam fixar no seu exterior, o chamado SOLAR que é dedicado aos estudos solares. O Canadarm2, controlado por Leland Melvin, transportou o SOLAR desde o porão de carga do Atlantis para o Columbus. Rex Walheim e Stanley Love demoraram cerca de três horas a ligar fisicamente o SOLAR ao módulo. De seguida, ajudaram o Canadarm2 a transportar o giroscópio avariado até ao porão de carga do vaivém espacial. Este giroscópio havia sido substituído em Agosto de 2007. Uma vez no seu lugar, o Canadarm2 transportou a segunda experiência europeia, o EuTEF, e transportou-a para o Columbus onde foi instalado pelos astronautas. No futuro possibilitará que os cientistas possam expor aos rigores do ambiente espacial diversas experiências científicas. A tarefa seguinte levada a cabo pelos dois astronautas consistiu em analisar o ponto de fixação no exterior do Quest. Os dois homens localizaram uma abrasão talvez produzida por um micro meteorito no ponto de fixação mas ao passarem a ferramenta especial revestida com tecido semelhante ao que é utilizado nas luvas extraveículares, não se registou qualquer corte. Uma última tarefa que consistia em analisar a articulação SARJ que estava a sofrer problemas desde o Outono, teve de ser cancelada por falta de tempo. Os dois astronautas regressaram ao interior do Quest às 2033UTC.

No dia seguinte a tripulação do Atlantis e da ISS dedicaram mais tempo ao descanso e aos preparativos para o regresso à Terra. O Atlantis foi utilizado para elevar ligeiramente a altitude orbital da ISS em 2,2 km numa manobra que teve uma duração de 36 minutos. A ISS ficava assim com a orientação adequada para receber o vaivém espacial Endeavour em Março. Foi também realizada uma conferência de imprensa com os dez astronautas em órbita que responderam a várias perguntas levadas a cabo desde os Estados Unidos e da Europa. Previamente, os dois comandantes haviam sido informados sobre a decisão de abater um satélite espião norte-americano que se encontrava em órbita após a aterragem do Atlantis, caso algum jornalista perguntasse alguma questão relacionada com o assunto. Para completar o dia prosseguiu-se com as transferências de mantimentos entre os dois veículos e continuou-se a preparar o Columbus desde o seu interior, tarefa na qual participaram todos os astronautas.

O dia 17 de Fevereiro foi celebrada a tradicional despedida entre os membros das duas tripulações e pouco depois cada astronauta se dirigiu ao seu veículo respectivo, fechando-se as escotilhas pelas 1803UTC.

Às 0924UTC do dia 19 de Fevereiro o Atlantis separava-se da ISS e iniciava logo a seguir uma volta completa em torno da estação espacial para fotografar e gravar em vídeo a sua nova configuração. Este dia estaria dedicado ao descanso e à análise, pela, última, do sistema de protecção térmica do vaivém espacial utilizando o dispositivo OBSS na extremidade do Canadarm. Entretanto, Daniel Tani continuaria com os seus exercícios físicos para adaptar o seu corpo à gravidade terrestre. Os restantes astronautas iriam ajudar na montagem de um assento especial reclinado para tornar mais cómoda a reentrada durante a fase de maior desaceleração.

Na Florida a meteorologia prometia ser favorável para a primeira tentativa de regresso à Terra que estava prevista para as 1407UTC do dia 20 de Fevereiro. No Centro Espacial Kennedy o vaivém espacial Endeavour era colocado na Plataforma de Lançamento LC-39A entrando na fase final de preparação para o seu lançamento. Entre 23 e 25 de Fevereiro estava prevista uma demonstração da contagem decrescente (a tripulação da missão STS-123 chegaria ao centro espacial no dia 23 de Fevereiro).

Os preparativos para a reentrada e regresso à Terra foram iniciados a 19 de Fevereiro com a tripulação a armazenar os utensílios que até então se encontravam na cabina da tripulação. Foi também activada uma unidade APU para comprovar a operacionalidade das superfícies aerodinâmicas do Atlantis. Os motores auxiliares de manobra foram também testados. No dia anterior os aquecedores que quarto desses motores falharam. Felizmente, estes motores só são empregues nas manobras orbitais e não na reentrada.

Após mais uma conferência de imprensa, a antena de banda Ku foi armazenada para permitir o posterior fecho das portas do porão de carga do vaivém espacial.

No dia 20 de Fevereiro a tripulação foi acordada e tudo estava pronto para iniciar o regresso à Terra. As condições meteorológicas eram perfeitas na Florida e o Atlantis accionaria os seus motores às 1300UTC para iniciar o regresso. A reentrada atmosférica decorreu com total normalidade e pontualidade. O veículo manobrou para dissipar a energia e navegou através da atmosfera com precisão, alcançando a pista RW-15 do Centro Espacial Kennedy às 1407UTC. O trem de aterragem traseiro tocou no solo às 1407:10UTC e o trem dianteiro às 1407:20UTC. Após percorrer vários metros na pista o vaivém Atlantis imobilizou-se às 1408:08UTC completando assim uma viagem de 12 dias 18 horas 21 minutos e 50 segundos, completando 202 órbitas em torno da Terra.

Os astronautas desceram do veículo algum tempo depois. Os serviços médicos protegeram especialmente o astronauta Daniel Tani que terminava uma missão de 107 dias como residente na ISS. Algumas horas mais tarde o Atlantis foi rebocado para o hangar de manutenção foi começou a ser preparado para a missão STS-125 na qual iria levar a cabo a última missão de manutenção do telescópio espacial Hubble.

Imagens: NASA

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