Compósitos em escala: Construtor de SpaceShipTwo

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O segundo SpaceShipTwo da Virgin Galactic, VSS Unity, planeja um pouso durante um voo de teste em 4 de agosto de 2017 nos céus de Mojave, Califórnia.

(Imagem: © Virgin Galactic)

A Scaled Composites é uma subsidiária da Northrop Grumman, com sede em Mojave, Califórnia. A empresa desenvolveu o SpaceShipTwo inicial para a Virgin Galactic, o VSS Enterprise, um design de nave espacial para levar turistas e cargas científicas ao espaço. O atual SpaceShipTwo da Virgin Galactic, VSS Unity, foi construído pela The Spaceship Company. A SpaceShipTwo concluiu vários voos de teste com motor em 2018, o que significa que a sonda ligou seus motores durante os voos de teste na atmosfera. A Virgin não divulgou quando planeja enviar turistas ao espaço; o preço atual do bilhete para uma viagem é de US $ 250.000.

A escala começou a aparecer aos olhos do público em 2004, quando sua espaçonave anterior, a SpaceShipOne, se tornou a primeira espaçonave tripulada a atingir o limite do espaço - 100 quilômetros (62 milhas) acima da superfície da Terra. Por essa façanha, a empresa ganhou o X-Prémio Ansari e recebeu US $ 10 milhões em dinheiro. Pouco antes de Scaled ganhar o prêmio, o empresário em série Richard Branson anunciou seu plano de realizar voos turísticos usando a tecnologia.

O SpaceShipTwo será lançado com seis passageiros a bordo, e disparará para o espaço debaixo da aeronave - WhiteKnightTwo. Quando a aeronave e a sonda atingirem 50.000 pés de altitude, o SpaceShipTwo voará para o espaço a uma altitude máxima de 62 milhas (100 km).

Enquanto o SpaceShipTwo se prepara para entrar na atmosfera, a nave espacial tem a capacidade de girar seus lemes até 65 graus para aumentar o arrasto. Esse "embandeiramento" dará à espaçonave mais controle à medida que desliza pela fina atmosfera.

Quando o ar engrossa em torno de 21.336 metros, a espaçonave move o leme de volta para uma configuração de planagem mais convencional, permitindo que ele toque em uma pista de avião normal.

A Virgin Galactic adiou a data prevista de seu voo para turistas várias vezes em meio a atrasos no desenvolvimento e alguns outros incidentes. Em 2007, uma explosão na Scaled Composites matou vários trabalhadores em terra e, em 2014, um piloto foi morto durante um voo de teste motorizado. A Virgin retomou seus voos planadores em 2016 e os voos de teste com motor começaram em 2018.

Chegando ao X-Prémio Ansari

A experiência da Scaled no setor aeroespacial remonta a 1982, quando Burt Rutan, engenheiro aeronáutico, fundou a empresa. Além de seu trabalho na SpaceShipOne e SpaceShipTwo, a Scaled é conhecida por seu trabalho em um veículo aéreo não tripulado chamado Northrop Grumman X-47A, além de vários jatos executivos e navios à vela.

A visão de Rutan para voos espaciais era evitar o cenário convencional de lançamento do solo que as pessoas estavam acostumadas a ver no final dos anos 90 e início dos anos 2000, quando o concurso do X-Prize foi realizado. Em vez disso, ele propôs transportar a nave espacial com uma aeronave transportadora - apelidada de White Knight - e, em seguida, lançar-se de cima do solo a uma altitude de 100 quilômetros. Aos olhos de Rutan, isso economizaria combustível e dinheiro.

Embora Rutan tenha anos no ramo, o voo espacial é uma proposta cara. A corrida ao X-Prize foi possível graças ao apoio financeiro do co-fundador da Microsoft, Paul Allen, que contribuiu com um valor não revelado para o projeto.

Com o apoio de Allen, a Mojave Aerospace Ventures foi formada. Os negócios incluíram contribuições de Allen e Scaled, enquanto a equipe trabalhava para criar o SpaceShipOne. Seu objetivo era ir ao espaço e voltar, duas vezes, para receber o prêmio por ser a primeira entidade não governamental a fazê-lo.

Pouco antes de disputar o prêmio, Branson realizou uma conferência de imprensa anunciando sua intenção de também investir na tecnologia da Scaled e formar a Virgin Galactic, uma empresa de voos espaciais. A empresa navegou em seus voos de qualificação para o X-Prize e conquistou com facilidade o prêmio em outubro de 2004.

Desenvolvimento inicial e voos

Em julho de 2007, ocorreu uma explosão fatal na fábrica de montagem da SpaceShipTwo no Mojave Air and Space Port. Três trabalhadores foram mortos e vários ficaram feridos na explosão.

Seis meses depois, os inspetores de segurança da Califórnia emitiram citações para a Scaled, dizendo que a empresa não forneceu "informações e treinamentos eficazes sobre os riscos físicos e à saúde associados ao óxido nitroso". O composto gasoso foi utilizado durante o teste no Mojave Air and Space Port.

"Continuamos trabalhando com a agência para que os procedimentos aprimorados já implementados promovam as condições mais seguras possíveis no local de trabalho", disse Doug Shane, vice-presidente executivo da Scaled Composites, em comunicado ao Space.com em janeiro de 2008.

A primeira espaçonave SpaceShipTwo da Scaled foi chamada VSS Enterprise. A sonda emprestou seu nome da famosa USS Enterprise na série de ficção científica "Star Trek". Ele terminou seu primeiro teste de planeio em 10 de outubro de 2010, voando 13 minutos acima do deserto de Mojave, sob a orientação do piloto Peter Siebold e do co-piloto Michael Alsbury.

O VSS Enterprise fazia uma série de testes de deslizamento a cada poucos meses entre outubro de 2010 e maio de 2011. Em 9 de junho de 2011, um teste de deslizamento foi interrompido devido a uma falha de liberação durante o vôo. Os testes de deslizamento foram retomados em 14 de junho de 2011 e continuaram até 12 de abril de 2013. Em 2012, a Scaled anunciou que sairia da The SpaceShip Company - uma joint venture entre a Virgin Galactic e a Scaled Composites para construir futuras versões do WhiteKnightTwo e SpaceShipTwo - depois esses dois veículos completam seus programas de teste de vôo. Essa mudança ocorreu depois que a Virgin Galactic comprou a Scaled para obter a propriedade total da joint venture.

Em 29 de abril de 2013, o VSS Enterprise realizou seu primeiro voo com motor. Durante 13 minutos, subiu a uma altitude máxima de 56.000 pés (17.000 m) e alcançou uma velocidade máxima de Mach 1,22 (com Mach representando a velocidade do som.) Nos controles daquele dia, o co-piloto Alsbury e o piloto Mark Stucky . O VSS Enterprise fez uma mistura de voos com motor e testes de planeio em 2013 e 2014, até seu último vôo em 31 de outubro de 2014.

Acidente fatal e investigação

Em 31 de outubro de 2014, o VSS Enterprise travou depois que seu sistema de reentrada de penas foi implantado prematuramente. O incidente matou o co-piloto Alsbury e enviou o piloto Siebold ao hospital com ferimentos graves. As autoridades de solo viram a "anomalia em voo" cerca de dois minutos depois que o WhiteKnightTwo lançou o SpaceShipTwo, disse o CEO e gerente geral do espaçonave, Stuart Witt, durante uma conferência de imprensa naquele dia.

Em 28 de julho de 2015, o National Transportation Safety Board anunciou que o acidente ocorreu após um erro de copiloto. Alsbury implantou o sistema de penas muito cedo, enquanto a sonda estava voando apenas a Mach 0,8 - não o Mach 1.4 necessário. A Scaled Composites sabia do risco de desbloquear o sistema de penas mais cedo, mas não deixou claro em seus manuais, concluiu o NTSB. O conselho também explicou como Siebold sobreviveu ao acidente.

"Durante a sequência de separação, [Siebold] foi jogado do veículo enquanto ainda estava preso em seu assento", disse a investigadora Lorenda Ward quando o NTSB apresentou suas descobertas em julho de 2015, segundo a National Public Radio. "Durante a descida ao solo, o piloto se soltou da cadeira e o paraquedas disparou automaticamente".

Após o acidente e antes do NTSB divulgar seus resultados ao público, a Virgin e a The Spaceship Company desenvolveram um inibidor para impedir o desbloqueio precoce do sistema de penas. Na audiência, Branson (em um vídeo) agradeceu ao NTSB por uma investigação que "ajudaria a tornar a incipiente indústria espacial comercial mais segura e melhor".

Programa de teste do VSS Unity

A Virgin retomou seu programa de testes de voo com uma nova sonda, chamada VSS Unity, em 8 de setembro de 2016. O protótipo SpaceShipTwo passou por um teste de transporte cativo, iniciando uma série que durou a maior parte do restante de novembro. Em 3 de dezembro de 2016, o Unity realizou um teste de planeio de 10 minutos, atingindo uma altitude máxima de 16,8 km (55.000 pés) e uma velocidade máxima de Mach 0,6. Seu piloto naquele dia foi Mark "Forger" Stucky, e seu co-piloto foi David Mackay.

Mais testes de planeio continuaram até maio de 2017, a cada poucos meses. Então, em 1º de junho de 2017, a Unity realizou um voo de "fluxo a frio", o que significava que "executava o oxidante através do sistema de propulsão sem acender o motor", de acordo com a Virgin. Mais dois voos planaram em 1 de junho de 2017 e 4 de agosto de 2017.

Em 5 de abril de 2018, a SpaceShipTwo terminou seu primeiro voo de teste com motor em mais de três anos. Depois que o WhiteKnightTwo lançou a sonda a uma altitude de 50.000 pés (15.000 m), a sonda voou para uma altitude máxima de 84.271 pés (25.686 m) a uma velocidade máxima de Mach 1,87. O vôo de 30 segundos foi pilotado por Mackay e Stucky.

"@virgingalactic de volta aos trilhos", twittou o fundador da Virgin Galactic Richard Branson após o teste. "Voo com sucesso, Mach 1.6. Revisão dos dados a seguir, depois no próximo vôo. O espaço parece tentadoramente próximo agora."

Em 29 de maio, o Unity seguiu com um segundo voo de teste com potência, atingindo uma altitude máxima de 114.500 pés (34.900 metros) e uma velocidade máxima de Mach 1,9. "Este é um marco importante em nosso programa de testes de voo", disse Mackay em um vídeo da Virgin Galactic publicado no YouTube. "Quando o motor do foguete está aceso, é quando ele realmente ganha vida. Nós estamos planando [a espaçonave] até agora, mas, na verdade, o que ele foi projetado para fazer é ir para o espaço".

Outros projetos em escala

Embora a Scaled seja mais conhecida por seu programa SpaceShipTwo, a empresa também esteve envolvida em outros empreendimentos que foram noticiados nos últimos anos.

  • A Scaled desenvolveu um projeto chamado Proteus no final dos anos 90. Foi originalmente concebido como uma maneira de uma aeronave atuar como um satélite temporário de comunicação em alta altitude, para enviar a Internet de banda larga de volta ao solo. Hoje ele é usado para pesquisas de alta altitude e longa duração. O Proteus realizou seu primeiro voo em 26 de julho de 1998 e completou seu 1000º voo em 14 de junho de 2017, de acordo com a Scaled.
  • Em outubro de 2017, a Scaled estreou uma aeronave experimental chamada Modelo 401, que deveria "demonstrar técnicas avançadas de fabricação de baixo custo", bem como serviços de voo de pesquisa para a indústria e o governo dos EUA, afirmou Scaled.
  • A Scaled também está trabalhando na aeronave Stratolaunch, que deve ter a maior envergadura do mundo. Os testes de abastecimento de aeronaves no avião começaram em fevereiro de 2018, de acordo com a NBC. Logo depois, os engenheiros levaram o Stratolaunch para uma corrida prática na pista, quando o avião atingiu uma velocidade máxima de 74 km / h. O Washington Post disse que uma das funções do Stratolaunch pode ser o lançamento de um ônibus espacial em desenvolvimento, apelidado de "Gelo Negro".

Recursos adicionais

  • Site Scaled Composites
  • Site do X-Prize

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