Quando a próxima geração de veículos espaciais humanos Orion da Nasa decolar em seu primeiro voo de teste não tripulado no final deste ano, um experimento de radiação projetado pelos melhores alunos do ensino médio americano irá disparar e desempenhar um papel fundamental na investigação de como melhor proteger a saúde dos futuros astronautas da América enquanto eles se aventuram mais longe no espaço profundo do que nunca - passando a Lua até Asteróides, Marte e Além!
O experimento de radiação projetado pelo aluno foi a peça central de uma competição do Desafio de Projeto de Exploração (EDC) de um ano, patrocinada pela NASA, a contratada principal Orion Lockheed Martin e o Instituto Nacional de Aeroespacial, e estava aberta a equipes de escolas de ensino médio nos EUA.
O design do experimento vencedor veio de uma equipe de cinco membros da High School da Escola de Ciência e Tecnologia do Governador em Hampton, Virgínia, e foi anunciada pelo administrador da NASA Charles Bolden na abertura do Festival de Ciência e Engenharia dos EUA de 2014, realizado em Washington DC em 25 de abril.
O objetivo da competição EDC era construir e testar projetos de escudos para minimizar a exposição à radiação e prejudicar os efeitos à saúde humana dentro da nova espaçonave Orion da NASA, programada para entrar em órbita durante a missão de busca de caminho do Exploration Flight Test-1 (EFT-1) em dezembro de 2014 Veja a foto do projeto do experimento aqui.
Durante o vôo EFT-1, Orion voará através do denso campo de radiação que circunda a Terra em uma camada protetora de íons carregados eletricamente - conhecido como o Cinturão de Van Allen - que começa a 600 milhas acima da Terra.
Nenhum humano sobrevoa o cinturão de Van Allen há mais de 40 anos desde a era Apollo.
A equipe ARES de Hampton VA foi escolhida entre um grupo de cinco equipes finalistas anunciadas em março de 2014.
"Este é um ótimo dia para a equipe ARES - você fez um trabalho notável", disse Bolden, administrador da NASA.
“Quero realmente parabenizar todos os nossos finalistas. Vocês são exemplos notáveis do poder da inovação americana. Sua paixão pela descoberta e as idéias criativas que você apresentou nos fizeram pensar e nos ajudaram a dar uma nova olhada em um problema muito desafiador em nosso caminho para Marte. ”
Como o Orion EFT-1 subirá a uma altitude de cerca de 3.600 milhas, a missão oferece aos cientistas a oportunidade de entender como mitigar o nível de exposição à radiação experimentado pelas equipes de astronautas que serão impulsionadas para destinos espaciais a partir do final deste década.
As equipes de estudantes usaram uma ferramenta de simulação chamada OLTARIS, a Ferramenta On-line para Avaliação de Radiação no Espaço, usada por cientistas e engenheiros da NASA para estudar os efeitos da radiação espacial em materiais de blindagem, eletrônica e sistemas biológicos.
Trabalhando com mentores da NASA e da Lockheed Martin, cada equipe construiu protótipos e usou o programa OLTARIS para calcular a eficácia de seus projetos - usando vários materiais em espessuras variadas - para proteger contra a radiação no cinturão de Van Allen.
“O experimento é um projeto Tesseract - um pouco menos estruturalmente sólido do que uma esfera, pois as tensões estão localizadas longe do cubo nas falanges. Os materiais e a distribuição dos materiais dentro do tesseract foram determinados por meio de pesquisa e simulação usando o programa OLTARIS ”, disse-me a porta-voz da Lockheed Martin Allison Rakes.
Os estudantes realizaram pesquisas para determinar quais materiais eram mais eficazes na proteção contra radiação para proteger um dosímetro alojado no interior - um instrumento usado para medir a exposição à radiação.
“As opções e espessuras finais do material são (da mais externa à mais interna): tântalo (0,0762 cm / 0,030 pol.), Estanho (0,0102 cm / 0,040 pol), zircônio (0,0762 cm / 0,030 pol), alumínio ( 0,0762 cm / 0,030 pol.) E Polietileno (9,398 cm / 3,70 pol.) ”, De acordo com Rakes.
Na conclusão do voo EFT-1, os alunos usarão a medida para determinar quão bem seu design protegeu o dosímetro.
Mas primeiro a equipe ARES precisa preparar sua proposta vencedora para o voo. Eles trabalharão com a equipe de integração da NASA e da Lockheed Martin para que o projeto experimental seja aprovado, montado e instalado no módulo de tripulação da Orion.
Todo o trabalho árduo dos alunos será recompensado em dezembro, quando a Lockheed Martin hospeda a Equipe ARES no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, para testemunhar a decolagem de sua importante experiência no interior de Orion, no alto do gigantesco reforço Delta IV Heavy de cano triplo.
46 equipes de todo o país apresentaram propostas de experimentos de engenharia ao EDC com o objetivo de estimular os alunos a trabalhar em um projeto de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) que lide com um dos perigos mais significativos do voo espacial humano - a exposição à radiação.
"O Exploration Design Challenge já alcançou 127.000 estudantes em todo o mundo - envolvendo-os em desafios de engenharia do mundo real e acendendo sua imaginação sobre as infinitas possibilidades de descoberta espacial", disse Lockheed Martin, Presidente e CEO Marillyn Hewson.
O vôo EFT-1 de duas órbitas e quatro horas elevará a espaçonave Orion e seu segundo estágio a uma altitude orbital de 3.600 milhas, cerca de 15 vezes maior que a Estação Espacial Internacional (ISS) - e mais longe do que qualquer sonda humana viajou em 40 anos.
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