Uma década antes, os ônibus espaciais ainda estavam voando. As cápsulas de carga americanas, em preparação, pareciam pálidas diante dos veículos europeus, japoneses e russos. Mas tudo mudou.
Apenas nove anos atrás, um cargueiro Dragon fez sua primeira missão de demonstração em órbita. Foi uma novidade para uma parceria público-privada da NASA … E ecoa já que menos de uma década depois, uma nave de carga Dragon está ancorada na estação espacial internacional, para a missão SpaceX CRS-19.
Um dragão reciclável
A cápsula fabricada pela Hawthorne voa de três a quatro vezes por ano e normalmente entrega 2,5 a 3,2 toneladas de carga à ISS. Isso é menos do que o ônibus espacial americano foi capaz de levar a bordo na década anterior, mas os vinte voos encomendados dentro do programa CRS (para Serviços Comerciais Ressuply) custaram o equivalente a dois voos de ônibus espacial …Especialmente desde 2017, a linha de produção Dragon foi interrompida. Dragon é de fato a única cápsula em operação hoje para retornar à terra, ou melhor, pousar no Pacífico para trazer experimentos para laboratórios científicos (entre 550 kg e 2 toneladas dependendo do vôo) e equipamentos para reparos na Terra. Portanto, a SpaceX reutiliza o Dragon. Após o retorno ao porto de Los Angeles, as equipes desmontam o escudo térmico, verificam todos os sistemas, substituem alguns dos componentes e podem preparar a cápsula para um segundo ou mesmo terceiro vôo. O que economizar para a empresa em Hawthorne ao mesmo tempo em que recolhe informações importantes sobre o reaproveitamento e o retorno pela atmosfera terrestre a baixo custo … A evolução do veículo é, portanto, a da empresa:não muito mais capacidade, mas possibilidades de economia com lançadores reutilizados e cápsulas recicladas.
A missão CRS-20, que está programada para acontecer no primeiro trimestre de 2020, será a última do contrato inicial com a NASA. A agência está no entanto encantada com esta colaboração e já garantiu pelo menos seis voos da próxima versão do cargueiro, que partilha muito com a cápsula tripulada também em desenvolvimento, Crew Dragon.
O cargueiro Cygnus e seus painéis solares circularesCygnus, além, mais alto, mais forte
Ela foi selecionada como uma "substituta" quando a NASA percebeu que o Rocketplane Kistler, contratado pela SpaceX para projetar um cargueiro e entregar a ISS, não conseguia acompanhar financeira e tecnicamente. Mas, desde então, a cápsula Cygnus ganhou consenso, com uma abordagem progressiva. Durante suas primeiras missões, ele entregou pouco mais de uma tonelada de material para a estação … Enquanto a cápsula NG-12 instalada há algumas semanas trouxe mais de 3,7 toneladas em seu porão! Uma evolução que devemos tanto ao veículo com maior parte pressurizada (e ainda fabricado na Itália), painéis solares redondos e propulsão mais eficiente… Mas também à mudança do seu lançador, o Antares.Desde o acidente de outubro de 2014, a empresa adquirida hoje pela Northrop Grumman provou duas coisas. A primeira é que a cápsula Cygnus não depende de um lançador; ele decolou 3 vezes graças ao Atlas-V do Cabo Canaveral, permitindo que cargas ainda mais pesadas sejam transportadas, se necessário. E a segunda é que o Antares poderia evoluir também, com um motor melhor, uma estrutura reforçada e alguns ajustes no perfil de vôo.
Mas Cygnus também se tornou uma pequena extensão de estação espacial real. Notavelmente em 2018, estava com carga suficiente para instalar dentro de vários “racks” científicos idênticos aos operados nos módulos laboratoriais da ISS. O que é bom, já que o cargueiro provou que pode ficar em órbita por vários meses seguidos sem causar problemas. O suficiente para se transformar de um simples “caminhão” em um laboratório temporário… mesmo assim capaz de ajudar a movimentar a estação graças ao seu motor se necessário (testado em 2018). Capaz de receber uma carga de última hora na véspera da decolagem, o Cygnus também pode permanecer operacional por mais de seis meses, mesmo após sua passagem pela ISS. Esta é a capacidade que Cygnus NG-11 testou até 6 de dezembro de 2019:o veículo decolou em abril, antes de desacoplar com as “latas de lixo” da estação e testar sua capacidade de manobra e mudança de órbita meses depois.
Um cargueiro Progress, visto de frente
Progresso relâmpago
Ao operar navios de carga, eles melhoram, por meio de pequenos toques. E a Rússia, que opera cápsulas pressurizadas Progress desde o final dos anos 1970, não é exceção. Já, está atualizando-os para manter as mesmas características de voo das cápsulas Soyuz tripuladas: eles, portanto, mudaram para uma versão “MS” mais confiável, com melhor eletrônica e conexão de solo em 2016. Mas sua grande vantagem é é a precisão dos compromissos. Com pequenas correções na trajetória da ISS e um lançador Soyuz que a envia com muita precisão para o local desejado, a cápsula Progress pode organizar um encontro com a estação em apenas duas órbitas. O recorde de amarração foi quebrado em 2019: apenas 3:18!Os navios de carga automatizados Progress, dos quais três por ano (quatro quando a Rússia retomou uma taxa de três cosmonautas por ano) são absolutamente essenciais para a ISS. De facto, em cada voo transportam várias centenas de litros de água porque não é totalmente reciclada, mas sobretudo várias toneladas de combustível destinadas a modificar a órbita da ISS, quer dando partida nos seus motores quer por transferência seu combustível no módulo russo Zvezda, que está equipado para isso. Essas manobras acontecem a cada dois ou três meses para controlar a órbita da ISS (caso contrário, ela acabaria sendo muito retardada por partículas atmosféricas), bem como em caso de perigo próximo com detritos catalogados.Um projeto de longo prazo consistiria em transformar alguns cargueiros Progress para possibilitar a reentrada atmosférica e trazer experiências de volta à terra. Um pouco … como uma cápsula Soyuz.
Um navio de carga HTV e seu porão externoKounotori, cápsula e baterias
Cargueiros HTV japoneses, também chamados de Kounotori, substituíram os ATVs europeus para se tornarem os maiores veículos para abastecer a estação espacial internacional, carregando quase todos os anos mais de 5 toneladas de material em seus dois bunkers, pressurizados e externos. Desde o HTV-6, os cargueiros japoneses (que decolam em um lançador especialmente projetado para eles, o H2-B) trazem de volta um palete de seis baterias de íon-lítio, em um compartimento aberto para o exterior. Elas substituem as velhas baterias de níquel-hidrogênio da ISS que não foram projetadas para sobreviver tanto tempo na órbita terrestre … Mas para isso, você tem que sair e manipular os elementos neste palete de 1,9 toneladas, mudar as unidades baterias, substitua as antigas e use placas adaptadoras.Como o braço robótico Canadarm2 da ISS tem capacidades limitadas, algumas dessas tarefas devem ser realizadas durante a saída em um traje espacial.Em 10 de novembro de 2018, a agência japonesa JAXA testou uma novidade com seu cargueiro HTV-7: uma cápsula acoplada à escotilha e que permite carregar até 20 kg para trazê-los de volta à Terra. Uma iniciativa original que segue de fato um longo programa para trazer de volta experiências graças ao cargueiro HTV sem ter que modificá-lo em profundidade. E um sucesso, já que a cápsula foi recuperada intacta perto da Ilha Minamitori. O Japão conta com esta nova expertise para oferecer novas missões com recuperação no futuro …
Um cargueiro ATV europeu, reconhecível graças aos seus painéis XE os europeus?
Desde fevereiro de 2015, a Agência Espacial Europeia concluiu a sua contribuição para a ISS na forma de um navio de carga, com a reentrada e destruição na atmosfera do 5º ATV (Automated Transfer Vehicle). Muito automatizados e capazes de elevar a estação, eram de tamanho e massa incomparáveis, com mais de 20 toneladas na escala (incluindo mais de 6,5 toneladas de carga). Uma experiência de sucesso que a ESA conseguiu transferir para um projeto diferente: o módulo de serviço da cápsula Orion! Se este último um dia conseguir chegar à Lua, será graças aos equipamentos europeus… Muito intimamente ligado à nossa experiência com a ISS. Apesar de tudo, muitos projetos de navios de carga continuam a surgir para o futuro, em particular graças ao futuro pequeno ônibus de carga europeu, Space Rider. Para o momento,não há planos de atracar na estação internacional, mas quem sabe… Nesse ínterim, graças aos seus voos frequentes, os veículos das outras agências estão a melhorar.
O pequeno ônibus espacial DreamChaser sendo preparado nos EUAUm futuro "à la carte"
Com veículos cada vez mais aptos, as opções futuras de envio de material para a ISS (e para a órbita em geral) continuam evoluindo. Para as próximas décadas, impossível dizer … Mas para o início da próxima década, já sabemos o que esperar. Cygnus continuará a ser mais capaz, a voar mais tempo, e será oferecido para reabastecer a futura Estação Lunar de Gateway. Dragon irá evoluir em 2020 para assumir a mesma forma que a cápsula Crew Dragon: mais espaçosa (30% de volume), com mais opções para a carga, incluindo a de chegar à estação automaticamente na estação como os veículos fazem. Russo (o que implica outro porto de atracação). E, claro, o tão aguardado pequeno ônibus espacial DreamChaser fará suas primeiras viagens para a NASA em 2021.Como na época de ouro dos ônibus do STS, ele terá a enorme vantagem de poder pousar diretamente na pista do Centro Espacial Kennedy … Como não embarca nenhum combustível tóxico, as equipes podem então abrir diretamente o porão e cuidar dos experimentos, menos de 3 horas após sua saída da ISS.E isso não é tudo. Outros veículos podem aparecer. Existem as ambições da China, é claro, que tem seus próprios navios de carga Tianzhou para sua futura estação espacial, mas não está proibida de pensar que suas capacidades também irão evoluir na próxima década, ou que os ambiciosos atores do O espaço privado chinês não vai querer tentar. Existem também outras oportunidades futuras para transformar veículos de carga em veículos de serviço ou plataformas de ejeção de nano-satélites … Sem mencionar as promessas da SpaceX e sua nave estelar que, se vir a luz do dia, poderia transformar em um navio de contêineres de espaço real. E você, o que gostaria de ver nos veículos de carga de amanhã?
