NASA tem um novo banco de dados para prever riscos de meteoróides em voos espaciais

Existem muitos problemas que os projetistas de espaçonaves devem considerar. Ser atingido por uma pedra nas partes sensíveis é apenas um deles, mas é muito importante. Um micrometeoróide atingindo a parte errada da espaçonave poderia comprometer toda a missão e os anos de trabalho necessários para chegar ao ponto em que a missão estava realmente no espaço. Mas mesmo que os engenheiros que projetam naves espaciais conheçam esse risco, qual a melhor forma de evitá-los? Uma nova biblioteca de programação de pesquisas da NASA poderia ajudar.

É certo que os engenheiros já possuem uma ferramenta para esse fim. O Modelo de Engenharia de Meteoróides (MEM) da NASA permite que eles conectem uma trajetória planejada para sua espaçonave e recebam uma saída que define onde e de que direção eles provavelmente encontrarão micrometeoróides.

O Telescópio Espacial James Webb é um exemplo perfeito de por que tal sistema é necessário. A caminho do ponto L2 Lagrange, já sofreu pelo menos 20 impactos de micrometeoróides, sendo que pelo menos um deles atingiu o espelho primário do telescópio espacial, deixando uma marca que ainda hoje afeta a qualidade de suas imagens.

Devido a ocorrências tão importantes, os projetistas de espaçonaves já estão cientes dos riscos. Contudo, muitos não conhecem suas trajetórias ao projetar seus sistemas. Sem uma trajetória planeada, o MEM é praticamente inútil.

Entra Althea Moorhead do Meteoroid Environment Office da NASA no Marshall Space Flight Center e seus colegas Katie Milbrandt de Auburn e Aaron Kingery da ERC, Inc., também baseada em Marshall. Eles melhoraram a funcionalidade do MEM introduzindo uma biblioteca de trajetórias conhecidas de espaçonaves e os resultados do MEM para cada uma.

Em vez de conhecer a sua trajetória final, os projetistas de naves espaciais poderiam simplesmente olhar para a biblioteca e determinar se existem riscos significativos de meteoróides em qualquer número de trajetórias potenciais. Em particular, a biblioteca inclui dados sobre caminhos orbitais em torno de cada planeta significativo, algumas órbitas de transferência e pelo menos duas órbitas de “halo”, onde a sonda tiraria partido da relativa estabilidade dos pontos de Lagrange de um planeta.

A saída da biblioteca permite visualizações dos riscos que a espaçonave encontraria, o que é muito mais fácil de entender do que equações e probabilidades complexas para projetistas que não são necessariamente especializados em perigos de micrometeoróides. Esse foi o impulso original para o desenvolvimento da biblioteca – fornecer generalistas que não têm necessariamente tempo para entender os detalhes da localização e dos riscos dos micrometeoróides, mas que ainda precisam considerá-los como parte do projeto de sua missão.

Os autores do artigo enfatizam que a biblioteca não deve ser usada para a avaliação formal de risco que a NASA exige de todas as missões destinadas ao lançamento. Esse requisito ainda pode ser atendido pelo próprio MEM, juntamente com uma órbita bem estabelecida. Mas, se essa órbita for informada pela biblioteca descrita no artigo, melhor ainda.

Saber mais:
Moorhead, Milbrandt e Kingery – Uma biblioteca de ambientes de meteoróides encontrados por naves espaciais no interior do sistema solar
UT – NASA tem um plano para minimizar futuros impactos de micrometeoróides no JWST
UT – O que os danos dos micrometeoróides causam às estruturas finas como o protetor solar de Webb?
UT – Ai. Canadarm2 foi atingido diretamente por um micrometeorito

Imagem principal:
Visualização de uma das trajetórias planejadas na nova biblioteca micrometeóide.
Crédito – Moorhead, Milbrandt e Kingery