Acidentes e incidentes com veículos espaciais envolvendo Meteorologia

O espaço e a alta atmosfera são ambientes inóspitos à vida. O ar oferece resistência ao avanços dos veículos espaciais quando saem ou entram da atmosfera em altas velocidades. Isso gera atrito e aquece os componentes das naves, impondo grandes desafios à engenharia e também grandes riscos.

O acidente do ônibus espacial Columbia aconteceu no dia 1 de Fevereiro de 2003, durante a fase de reentrada na atmosfera terrestre. A destruição total da aeronave aconteceu a apenas 16 minutos antes de tocar o solo, causando a perda dos sete astronautas que compunham a tripulação.

Dentre as causas do acidente, está uma brecha no sistema de proteção térmica no bordo de ataque da asa esquerda, causado por um pedaço de espuma isolante que se separou da seção esquerda do suporte duplo do tanque de combustível externo, 81,7 segundos após o lançamento, e atingiu a parte inferior da asa nas proximidades do painel térmico de carbono reforçado número oito. Durante a reentrada, esta violação no sistema de proteção térmica permitiu que ar superaquecido penetrasse através do isolamento e progressivamente derretesse a estrutura de alumínio da asa esquerda, resultando num severo enfraquecimento estrutural, até que o aumento das forças aerodinâmicas, causadas pelo atrito da cada vez maior densidade atmosférica, destruísse a asa provocando a perda de controle e o imediato colapso da nave.

Já no caso da Soyuz 11, o problema foi a falta de ar. Lançada em 6 de junho de 1971 do Cosmódromo de Baikonur (atual Cazaquistão), acoplou-se na Salyut 1 (precursor da estação espacial) com sucesso em 7 de Junho e se mantiveram a bordo por 22 dias. Em 30 de junho, após uma reentrada normal da cápsula na atmosfera, a equipe de resgate abriu a cápsula e encontrou a tripulação de três cosmonautas morta.

Uma válvula localizada atrás do banco, com menos de 1 mm de diâmetro, tinha a função de homogeneizar e pressão dentro da cápsula nos momentos finais antes da aterrissagem. No entanto, essa válvula abriu no momento e na mareira errados, permitindo que o ar dos cosmonautas escapasse para o espaço. Toda tripulação morreu asfixiada.

Mas não basta prepara o veículo espacial para altas temperaturas ou ar rarefeito, mas também para baixas temperaturas, raios e outros fenômenos meteorológicos adversos.

O acidente do ônibus espacial Challenger ocorreu em 28 de janeiro de 1986, durante a fase de decolagem. Após 73 segundos do lançamento, houve explosão da nave e morte dos sete tripulantes que estavam a bordo. A nave se desintegrou sobre o Oceano Atlântico ao longo da costa da Flórida.

O acidente começou quando o O-ring de vedação do lado direito do foguete de combustível sólido (SRB) falhou em pleno ar. Devido à baixa temperatura, ele tornou-se quebradiço, o que foi demostrado pelo físico norte-americano Richard Feynman. Essa falha causou uma quebra do selamento do foguete, permitindo que o gás quente sob pressão de dentro do motor do foguete sólido alcançasse a parte externa e invadisse o anexo das ferragens adjacentes do SRB e do tanque de combustível externo, levando à separação do anexo do lado direito do SRB e a falha estrutural do tanque externo. Forças aerodinâmicas rapidamente destruíram a nave por completo.

A nave nunca ter sido certificada para operar em baixas temperaturas. Os O-rings, bem como muitos outros componentes importantes, não tinham dados testados para suportar quaisquer expectativa de um lançamento com sucesso nas tais condições. John Weems, da estação meteorológica da NASA disse: “Tínhamos preparado uma previsão para o dia seguinte. Sabíamos que os ventos estariam diminuindo, mas a real preocupação, era com o frio intenso que estava na área. Montamos uma previsão de 12 horas para apresentar à gestão da missão, apresentando temperaturas de 24ºF (cerca de –4,4ºC) no plataforma para a manhã seguinte”.

Raio atingindo local onde estava o ônibus Espacial Challenger em 1983. Foto: NASA

A imagem acima mostra um raio atingindo a Challenger em 1983, mas não tem nada a ver com o acidente. Existiram incidentes com relação a raios atingindo veículos espaciais.

Em 1969, o foguete Saturno V levando a Apollo 12 foi atingido por dois raios logo após o seu lançamento no Centro Espacial Kennedy, na Flórida (EUA). Os raios, aparentemente, foram gerados pela passagem da nave nas nuvens. Sua plataforma de orientação inercial e seu sistema de telemetria pararam de funcionar, mas depois voltaram a operar e a nave seguiu sua jornada rumo à Lua.

Raios e torre de lançamento do Saturno V. Foto: NASA

Outro caso famoso ocorreu, em 1987, quando um foguete Atlas/Centauro apresentou falhas após a ocorrência de um raio próximo a ele momentos antes de seu lançamento e teve de ser destruído em seguida.

Raio atingindo foguete Atlas/Centauro, 50 segundos após seu lançamento, viajando do exaustor até a torre de lançamento. Foto: NASA

Uma lista completa de acidentes com veículos espaciais (com outras causas diferentes das meteorológicas) pode ser vista no link. Veja mais também no link Brazilian Space – Os Raios e o Programa Espacial Brasileiro.

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