Legenda: A pilha de veículos integrada para um conceito de missão humana no espaço profundo. Crédito: NASA
Há todos os tipos de detalhes a serem levados em consideração ao viajar no espaço profundo, como para onde ir, o que fazer e como voltar. Como os sonhadores de olhos estrelados muitas vezes não levam em conta as realidades práticas de colocar um ser humano em um ambiente assim, os engenheiros de olhos de aço ficam para decidir os detalhes difíceis de tal missão, como quantos pares de meias são necessários. Felizmente, a NASA emprega engenheiros com olhos de aço e olhos estrelados, e seu trabalho acaba de produzir um relatório interessante discutindo o lado humano da exploração no espaço profundo.
O artigo, escrito por Michelle Rucker e Shelby Thompson, do Johnson Space Center, enfoca os requisitos de uma nave que levará a primeira onda de exploradores humanos do espaço profundo a um asteroide próximo à Terra (NEA), esperançosamente em um futuro próximo. A equipe enfatizou que eles estavam apenas analisando requisitos muito básicos e o documento fornece apenas uma base para trabalhar com equipes mais especializadas que projetarão subsistemas individuais.
Para desenvolver o básico, a equipe teve que fazer algumas suposições, e essas suposições são reveladoras para qualquer pessoa interessada nos futuros planos de exploração humana da NASA. A equipe assumiu uma missão de ida e volta de 380 dias para uma NEA, tripulada por 4 pessoas, com apenas 30 dias da missão passada no asteróide. Eles assumiram a disponibilidade de uma variedade de veículos específicos da missão, bem como a capacidade de realizar atividades extra-veiculares e atracar com o módulo da tripulação Orion, ainda em desenvolvimento na NASA. No entanto, essas suposições podem levar a uma missão emocionante, se mantiverem durante todo o processo de design.
Legenda: Duas semanas em roupas em uma sacola de transporte da tripulação. Crédito: NASA
Além das premissas, a equipe aproveitou o conhecimento adquirido com os anos de trabalho na Estação Espacial Internacional e ajudou a considerar detalhes como quantos pacotes de bebidas em pó são necessários para a duração da viagem e quanto creme dental pessoa usa diariamente no espaço. Todos esses números foram compactados para derivar as dimensões gerais da embarcação.
Embora a soma desses volumes tenha produzido uma espaçonave de tamanho grande, a equipe avaliou a frequência e a duração das atividades para identificar funções que poderiam compartilhar um volume comum sem conflito, reduzindo o volume total em 24%. Após adicionar 10% para o crescimento, o volume pressurizado funcional resultante foi calculado como sendo um mínimo de 268 cu m (9.464 cu ft) distribuído pelas funções.
Essas dimensões resultaram em uma estrutura de quatro andares, totalizando quase 280 metros cúbicos (10.000 pés cúbicos) de espaço pressurizado que parece que poderia ter saído do conjunto de Prometeu.
Legenda: Layout conceitual do Habitat do Espaço Profundo. Crédito: NASA / Michelle Rucker e Shelby Thompson.
Os vários subsistemas podem ser divididos em sete categorias diferentes. A maior é a seção de equipamentos, que ocupa 22% da espaçonave. Esse espaço incluiria itens como o painel de controle ambiental e equipamentos de navegação e comunicação. No entanto, os projetistas pensaram que o sistema de propulsão, provavelmente um sistema de propulsão elétrica solar, e todos os equipamentos de controle necessários seriam parte de um módulo acoplável e não constituiriam parte do principal espaço de vida do habitat.
As Operações de Missão e Operações de Naves Espaciais compõem os próximos maiores pedaços do espaço habitável, cada um com um clock de 20%. Essas áreas são reservadas para tarefas específicas da missão que ainda não estão definidas e tarefas gerais necessárias, independentemente do tipo de missão em que o habitat é lançado, como manutenção e reparo básicos.
Muita consideração foi dada às necessidades psicológicas e de privacidade dos habitantes do navio e, como tal, cerca de 30% do espaço habitável total é dedicado ao cuidado das pessoas a bordo, com 18% indo para atendimento "individual" e 12% indo para atendimento em grupo.
Legenda: Área de convivência e operações de um módulo conceitual de habitat espacial profundo. Crédito: NASA / Michelle Rucker e Shelby Thompson.
O cuidado individual inclui itens básicos, como camas, limpeza de corpo inteiro e banheiros. O atendimento em grupo é mais para atividades com várias pessoas, como refeitório, preparação de alimentos e áreas de reunião. Os últimos 2% da área a bordo foram alocados ao planejamento de "contingência". Ele se encaixa bem no seu nome, pois a equipe de design espera nunca ter que usar o espaço cujo objetivo principal é lidar com a despressurização da cabine, a fatalidade da tripulação ou outro desastre imprevisível. Há também uma área protegida no interior do habitat para refúgio para a tripulação durante um evento de radiação solar.
Com o básico definido, cabe agora às equipes de especialistas o desenvolvimento do próximo conjunto de requisitos para os subsistemas. O design final só será concluído após um processo longo e interativo de cálculo e recálculo, design e re-design. Supondo que as equipes perseverem e a agência espacial receba financiamento adequado para o desenvolvimento de uma missão espacial profunda a um asteróide, os engenheiros orientados a detalhes da NASA desenvolverão um módulo de habitat muito flexível para usar na próxima etapa da exploração espacial humana que os sonhadores de todos os lugares podem obter animado sobre.
Fonte: Relatório Técnico da NASA: Desenvolvendo um Habitat por Longa Duração, Missão Espacial Profunda
Andy Tomaswick, um engenheiro elétrico que segue a ciência e a tecnologia espacial.
