Ônibus espacial
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Um ônibus espacial (português brasileiro) ou vaivém espacial (português europeu)inglês: space shuttle) é o veículo parcialmente reutilizável usado pela NASA como veículo lançador e nave para suas missões tripuladas. Ele tornou-se o sucessor da nave Apollo usada durante o Projeto Apollo. O ônibus voou pela primeira vez em 1981. (em
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[editar] História
O projeto de construção de veículos espaciais reutilizáveis remonta a 1975,
quando foram feitos os primeiros testes de um protótipo acoplado a um
avião Boeing 747 adaptado a testes de vôo a grande altura. O objectivo
foi testar a aerodinâmica e a manobrabilidade do Ônibus Espacial.
Foram construídas cinco naves deste tipo, chamadas Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis e Endeavour,
que foram usadas em diversas missões no espaço. Destas apenas a
Discovery, a Atlantis e a Endeavour ainda existem, já que as outras
acabaram destruídas em acidentes que se tornaram tragédias da história
da exploração espacial.
Ainda foram construídas mais duas naves, uma chamada Enterprise, usada apenas para testes de aterragem, mas sem capacidade de entrar em órbita, e a outra chamada Pathfinder, um simulador usado para treino dos astronautas.
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Ainda devemos citar os dois veículos reutilizáveis da URSS, chamados Buran e Ptichka. Destes apenas o Buran chegou a voar, em 1988, em uma missão não tripulada. Ambas as naves foram desmontadas em novembro de 1995 após o abandono do projeto.
[editar] Estrutura
O ônibus Espacial é constituído por três partes: o veículo reutilizável, um tanque externo e dois foguetes
propulsores de combustível sólido. O ônibus Espacial é operado por
motores traseiros e 44 mini-jatos de controle de órbita. A descolagem é
feita na vertical, auxiliada pelos foguetes e aterra como avião (em uma pista convencional).
O veículo reutilizável possui asas em formato delta largo. É composto por uma estrutura de alumínio,
sendo coberto/revestido por uma superfície de isolamento reutilizável ,
em formas de placas cerâmicas adensadas , cor preto , estas placas
resistem aos 2.500 graus celsius da reentrada e são peças únicas
projetadas uma à uma , individualmente por computador e coladas
manualmente com um adesivo térmico especial ao corpo da espaçonave , em
especial no Nariz e Bordos de ataque das asas e leme. O nariz, parte das
asas e toda a parte inferior da nave estão cobertos por pequenas peças
de cerâmica, a fim de resistir à elevada temperatura gerada através do atrito com a atmosfera quando o veículo regressa à Terra.
Estas peças são numeradas, colocadas manualmente, e não existem duas
peças iguais. Os 49 foguetes da nave possuem diferentes funções. Entre
as principais funções estão a de descolagem, controle de reentrada e
controle de rota.
A energia elétrica da nave é fornecida por células de combustível que
produzem, como subproduto da operação , água potável , que é
aproveitada pela tripulação porém seu excedente é descartado no espaço ,
saindo imediatamente como gelo quando em sombra ou vaporizando-se se em
contato com a luz do Sol no espaço . A parte central da nave possui um
compartimento de carga, capaz de levar ao espaço até quatro satélites. Esta estrutura está adaptada a transportar o laboratório Spacelab, assim como seu resgate de volta ao planeta. Um braço mecânico, chamado Remote Manipnulator System,
de construção Canadense é operado pelos tripulantes na cabine de
controle. Esse sistema é responsável em colocar os carregamentos em
operação para fora do ônibus .
A parte frontal da nave possui o alojamento da tripulação e a cabine
de comando. Esta área do ônibus espacial é semelhante às cabines dos
aviões convencionais, porém, algumas características diferenciam os
comandos de vôo espacial e vôo aéreo. A parte anterior do convés
têm quatro estações de serviço, como o controle do sistema de
manipulação à distância. O compartimento de carga tem seu ar retirado
quando é necessário aos astronautas
realizarem alguma actividade fora da nave. A entrada dos tripulantes na
nave é através de uma escotilha, localizada na frente da nave, no
alojamento da tripulação.
O tanque externo possui os mesmos propelentes utilizados pelos
propulsores principais. Sua estrutura externa protege três tanques
internos. Na parte frontal, um tanque contém oxigênio líquido sob pressão. Outro tanque interno contém a maioria dos equipamentos electrônicos, e um tanque traseiro comporta hidrogênio líquido sob pressão. As paredes do tanque externo são formadas por uma liga de alumínio,
com 5,23 centímetros de espessura. Os propelentes são liberados para os
sistemas principais de propulsão da nave, através da pressão do gás
libertado pela própria combustão. Tal procedimento é feito de forma
controlada.
Os 2 foguetes propulsores principais , dispostos lateralmente
ao tanque fornecem a maior parte do impulso de lançamento. O propulsor é
formado por quatro unidades tubulares de aço.
Na parte frontal do foguete há uma cápsula em forma de ogiva que contém
4 pára-quedas, que são acionados em dois estágios para que ele caia no
mar sem ser danificado para que possa ser reutilizado. A parte inferior
do foguete tem um bico dirigível. O propulsor também é formado por oito
pequenos foguetes, responsáveis pela separação deste do veículo
espacial. Cada propulsor contém combustível sólido, que é acionado por
um pequeno foguete motor. As chamas do foguete passam pelo interior do
propulsor, atingindo o máximo impulso em menos de meio segundo.
Os ônibus espaciais são exclusivamente de trajetória orbital, ao contrário das naves Apollo e das naves Orion,
já que suas limitações de vôo os impedem de sair da órbita terrestre
baixa ; assim sendo , seria impossível por exemplo , que eles - os
ônibus espaciais , viajassem até a lua.
[editar] Lançamento
O lançamento feito da mesma maneira que os foguetes: numa plataforma
móvel, com o veículo na posição vertical preso ao tanque de combustível
líquido central (hidrogênio e oxigênio líquidos ), que por sua vez é
preso aos dois foguetes laterais. No momento do lançamento, os sistemas
de propulsão do veículo exercem um impulso de aproximadamente 30.800.000
Newton.
A maioria da "fumaça" liberada no lançamento, é na verdade vapor
d'água, uma vez que sob a base do foguete, existe um grande volume de
água, como uma piscina que é responsável pela absorção do calor na
plataforma, água esta que se evapora rapidamente durante o lançamento,
dando a impressão de ser fumaça. Este valor de 30.800.000 newtons
equivale a soma do impulso de decolagem de 30 aviões do modelo Jumbo/Boeing 747. Quando o ônibus espacial
atinge 45km de altitude, os 2 foguetes propulsores se separam do tanque
principal central cor laranja e pousam no mar - primeiramente com a
abertura de um para-quedas para em seguida e próximo ao mar, totalizar a
abertura de 3 para-quedas cada foguete, pousando com relativa suavidade
para em seguida serem recuperados por navios que os rebocam de volta à
base através de longos cabos. Já o tanque central - elemento cor laranja
de pouco mais de 700 toneladas, ao chegar a 110km da superfície, quando
o combustível deste se esgota; acaba, este tanque externo, separa-se da
nave, sendo descartado - ele é o único elemento que não é reutilizável
em cada missão, pois destróe-se completamente na operação de reentrada
na atmosfera, sendo necessário a construção de um novo tanque para cada
lançamento do ônibus, já que a estrutura toda deste tanque acaba se
desintegrando ao reentrar na atmosfera. Um dado notável é leveza deste
tanque, apesar das quase 700 toneladas, este pode ser considerado leve
pois tem uma espessura de parede menor do que 2 centímetros! Sendo feito
em alumínio, com soldas robóticas de altíssima precisão, foi alvo de
muita pesquisa pela NASA, visando a redução de seu peso, para uma maior
economia no lançamento.
Peso comparativo do Ônibus Espacial : 99 toneladas em média (variando
conforme modelo , sendo o Endeavour mais leve )- peso considerado
durante o retorno (sem tanque e sem os 2 foguetes). Contribuição -
Arq.Fernando Butinholle ; IGCE Rio Claro 1994 (SP) - instituto de
Geociências e Ciências Exatas , Unesp , Rio Claro.Brasil.
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Os sistemas de manobras orbitais encarregam-se de colocar o ônibus
espacial em órbita. No espaço, o veículo está apto a realizar diversas
missões. O transporte de satélites e sondas espaciais, a reparação ou
resgate de artefatos que estão em órbita e a realizações de pesquisas
científicas são as principais funções do Space Shuttle- ônibus espacial.
[editar] Diferenças entre os Ônibus Espaciais ( ou Vaivéns-Termo utilizado em Portugal)
Nas fotos, pouca diferença.
Estatisticas de Vôo
| vaivém | Dias de vôo | Orbitas | Distancia -mi- |
Distancia -km- |
Vôo | Viagem mais longa -dias- |
Passageiros | EVAs | Acções na Mir/ISS | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Columbia | 300.74 | 4,808 | 125,204,911 | 201,497,772 | 28 | 17.66 | 160 | 7 | 0 / 0 | 8 |
| Challenger | 62.41 | 995 | 25,803,940 | 41,527,416 | 10 | 8.23 | 60 | 6 | 0 / 0 | 10 |
| Discovery | 255.84 | 4,027 | 104,510,673 | 168,157,672 | 34 | 13.89 | 192 | 28 | 1 / 5 | 26 |
| Atlantis | 220.40 | 3,468 | 89,908,732 | 144,694,078 | 29 | 12.89 | 161 | 21 | 7 / 6 | 14 |
| Endeavour | 206.60 | 3,259 | 85,072,077 | 136,910,237 | 21 | 13.86 | 130 | 29 | 1 / 6 | 3 |
| Total | 1,045.99 | 16,557 | 430,500,333 | 692,787,174 | 114 | *17.66 | 703 | 91 | 9 / 17 |
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