Sobre o ônibus espacial, Parte I

Enquanto a Nasa se prepara para mais um lançamento da espaçonave Atlantis, no final do mês de abril, levando a missão STS-117 (que inclui três amigos da minha turma de astronautas), iniciamos aqui no nosso blog uma série especial sobre as características e a operação dessa máquina magnífica: o ônibus espacial.

Inicialmente destacamos uma questão de nomenclatura. Em português não fazemos muita diferença de nome entre o sistema completo e o veículo orbital. Basicamente chamamos os dois casos de “ônibus espacial”. Porém, em inglês, o veículo orbital, aquele que pousa no final da missão, é chamado de “orbiter” e o sistema completo, como vemos na decolagem, é chamado de “Space Shuttle” (ônibus espacial). O sistema completo é composto do veículo orbital (“Orbiter”), dos dois foguetes de propelente sólido (“Solid Rocket Boosters - SRB”) e do tanque externo (“External Tank”).

O ônibus espacial foi a primeira espaçonave tripulada reutilizável do mundo. Ele pode levar, ao mesmo tempo, seres humanos e cargas úteis, como satélites e outros equipamentos, para o espaço e/ou trazê-los de volta à Terra.

Atualmente existem três veículos orbitais em atividade: o Discovery, o Atlantis e o Endeavour. Apesar de terem sido projetados para realizar 100 missões e apenas terem realizado menos de 25, eles deverão sair de operação aproximadamente em 2010, dando lugar a uma nova geração de veículos.

Ao todo foram construídos seis veículos. O Enterprise foi usado apenas durante a fase de desenvolvimento do veículo, para ensaios em vôo. O Columbia, recebido pela Nasa em março de 1979, foi perdido durante a reentrada da missão STS-107 em fevereiro de 2003. O Challenger, recebido em julho de 1982, explodiu durante a decolagem da missão STS-51L em janeiro de 1986. O Discovery foi recebido em novembro de 1983 e o Atlantis em abril de 1985. Em maio de 1991 o Endeavour entrou em operação para repor o Challenger.

O Centro Espacial de Kennedy, na Flórida (“Kennedy Space Center - KSC”) é o centro responsável pela guarda e manutenção dos veículos orbitais.

Todas as decolagens do “Space Shuttle” são feitas de uma das duas plataformas de lançamento daquele centro. Aqui existe outra questão de confusão de nomes. Muita gente acredita que os ônibus espaciais são lançados do “Cabo Canaveral”. Na verdade, eles são lançados do Kennedy Space Center (KSC). A Base Aérea de Cabo Canaveral, que fica ao lado do KSC, era utilizada para o lançamento das espaçonaves tripuladas americanas antes da era dos ônibus espaciais, durante a fase mais intensa da corrida espacial. As famosas Saturn V, que levaram as missões Apollo para a Lua, partiram de lá. Assim, o nome “Cabo Canaveral” ficou conhecido mundialmente, causando a confusão atual de nome e localização.

Os pousos são normalmente realizados na pista do KSC. Contudo, caso a meteorologia ou outras condições adversas exigirem, o veículo orbital pode pousar na Califórnia, no deserto de Mojave, ou em White Sands, no Novo México.

A concepção do veículo, diferente das espaçonaves russas, foi desenvolvida para permitir o transporte simultâneo de pessoas e carga. Isso apresenta vantagens logísticas, mas maiores dificuldades de engenharia e operação, visto o aumento da complexidade e redundância exigida para os sistemas de vôos tripulados.

O veículo decola como um foguete utilizando todo o empuxo dos dois SRBs e dos três motores principais. Os SRBs “queimam” por aproximadamente dois minutos. Após esse período, eles são ejetados, caem no mar e são resgatados por navios para serem reutilizados em outras missões. Nos próximos seis minutos, o veículo continua sua subida para a altitude inicial de órbita, utilizando apenas os três motores principais que consomem, juntos, cerca de uma piscina olímpica de oxigênio e hidrogênio líquidos a cada 30 segundos. O oxigênio e o hidrogênio são levados no Tanque Externo (laranja). Depois de vazio, o Tanque externo é ejetado e destruído pela alta temperatura na reentrada na atmosfera.


Algumas das características do ônibus espacial:


Comprimento total do sistema completo = 56 m
Comprimento total do veículo orbital = 37 m
Altura do veículo orbital na pista de pouso = 17 m
Envergadura do veículo orbital = 24 m
Peso total de decolagem (típico) do sistema completo = 2 x 106 kg
Empuxo de cada SRB = 3.3 x 106 lb
Número de SRBs = 2
Empuxo médio de cada motor principal = 0.4 x 106 lb
Número de motores principais = 3
Altitude de órbita = de 180 km até 640 km
Velocidade de órbita = 28000 km/h
Tripulação típica = de 5 a 7 astronautas