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A aeronave, que apresentava dois cockpits, contribuiu para avanços significativos na indústria da aviação.
Boeing 737-130 NASA 515 (Foto: NASA/LRC via Wikimedia Commons)
O Boeing 737 é um avião a jato de corpo estreito altamente popular que foi introduzido comercialmente pela primeira vez em 10 de fevereiro de 1968. Em janeiro de 2023, 57 anos após sua produção, 11.299 unidades da aeronave foram construídas e usadas para uma variedade de propósitos, incluindo transporte de passageiros e carga , aviação executiva, operações militares e testes experimentais. Um 737 particularmente notável é o NASA 515.
O protótipo do Boeing 737
Em 1974, o primeiro 737 já construído foi implantado no inventário da NASA e nomeado NASA 515. A aeronave modificada apresentava dois cockpits separados: um cockpit dianteiro convencional que fornecia suporte operacional e backup de segurança e um cockpit de pesquisa operacional atrás do que teria sido a cabine de primeira classe da aeronave.
NASA 515 Seção Transversal (Imagem: NASA)
Também foi equipado com uma variedade de instrumentos e equipamentos, incluindo sensores especializados, câmeras e sistemas de comunicação. O interior foi modificado para fornecer espaço para o equipamento e para acomodar os pesquisadores e a equipe necessária para conduzir os experimentos.
O NASA 515 foi mantido e pilotado pelo centro de campo mais antigo da Administração, o Langley Research Center em Hampton, Virgínia.
Um pioneiro no ar
O laboratório voador era uma instalação única que desempenhava um papel crucial na demonstração de novos conceitos em situações do mundo real. Ao contrário das instalações de pesquisa típicas, o NASA 515 permitiu que os observadores testemunhassem as inovações em primeira mão, aplicadas em condições cotidianas (como em condições de vento perigosas ou em uma área terminal movimentada).
NASA 515 cockpit principal (Foto: NASA)
Como tal, o 737 forneceu uma plataforma convincente para tomadores de decisão no governo e na indústria da aviação. Graças ao NASA 515 e suas instalações de apoio, várias novas tecnologias de aviação foram rapidamente adotadas na indústria da aviação.
Cerca de 20 tecnologias avançadas desenvolvidas no NASA 515 foram adotadas pela indústria da aviação, como o desenvolvimento de designs de asas de alta sustentação avançados e mais eficientes. Outras inovações incluem:
Displays Eletrônicos de Voo (1974): Os indicadores eletrônicos de atitude do tubo de raios catódicos e os displays de situação horizontal encontrados nas aeronaves Boeing 757 e 767 foram desenvolvidos e demonstrados pela primeira vez no NASA 515. Esses instrumentos melhoraram a compreensão dos pilotos de sua consciência situacional, contribuindo para aumentar a segurança e eficiência.
Runway Friction Program (1984): NASA 515 esteve envolvido na realização de testes para desenvolver um programa que pudesse melhorar e prever o manuseio de aeronaves em pistas escorregadias. A tecnologia foi adotada pela Federal Aviation Administration (FAA) e desde então tem sido usada na maioria dos aeroportos comerciais em todo o mundo.
Airborne Information Transfer System (1989): Testes de voo foram conduzidos no NASA 515 para comparar os benefícios do uso de link de dados eletrônicos contra voz como um sistema primário de comunicação entre aeronaves e controle de tráfego aéreo. Os resultados foram usados pelo governo para desenvolver padrões operacionais e de design e, posteriormente, implementados nos 747 mais recentes , bem como em todos os cockpits do 777.
NASA 515 na pista (Foto: NASA)
O NASA 515 de US$ 2,2 milhões foi aposentado em 2003 e agora está em exibição pública no Museu do Voo em Seattle, Washington. Se você gostaria de ver um 737-100 de perto, esta é sua melhor aposta, pois é a última do tipo ainda existente.
Por mais de 37 anos, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) operou um avião comercial Douglas DC-8 especialmente modificado, que funcionou como um laboratório científico aerotransportado. Ao longo dos anos, a aeronave realizou dezenas de missões, ajudando os cientistas da organização a realizar experimentos que seriam impossíveis no solo.
Assim como acontece com todas as coisas boas, o tempo do DC-8 em nossos céus terminou no dia 15 de maio de 2024, quando o jato voou em baixa altitude do Armstrong Flight Research Center da NASA em Edwards, na Califórnia, para um campo de aviação perto da Idaho State University. Felizmente, a aeronave não será desmantelada, pois será aposentada na universidade, ajudando a treinar futuros técnicos de aeronaves por meio de um programa prático de tecnologia de manutenção.
No entanto, a falta da aeronave fará muita falta, e aqueles que estão próximos de sua rota de voo poderão ouvir e ver o lendário jato quadrimotor subir aos céus pela última vez. A aeronave completou sua missão final em abril, e os preparativos para sua aposentadoria foram iniciados pouco depois.
Qual foi o papel do NASA DC-8?
(Imagem: NASA)
Durante décadas, a NASA operou o DC-8 altamente modificado como um laboratório de ciências voadoras, e a aeronave estava baseada no Edifício 703 do Centro de Pesquisa de Voo da organização. Segundo a NASA, o avião foi usado para coletar dados para experimentos que ajudaram a apoiar a comunidade científica mundial, incluindo pesquisadores federais, estaduais, acadêmicos e até estrangeiros.
A aeronave poderia coletar dados em diversas altitudes diferentes e realizar sensoriamento remoto. Os dados recolhidos nos voos do DC-8 foram utilizados em dezenas de disciplinas, desde hidrologia e meteorologia até biologia e ciências criosféricas. Principalmente, porém, o jato voou os seguintes quatro tipos de missões:
Desenvolvimento de sensores
Verificação do sensor de satélite
Lançamento de veículo espacial ou rastreamento de reentrada e recuperação de dados
Estudos da superfície e atmosfera da Terra
Uma despedida sombria
Pouco mais de um mês e meio após sua missão final, o DC-8 subiu aos céus pela última vez. A aeronave partiu da Base Aérea de Edwards (EDW), no sul da Califórnia, por volta das 10h, horário do Pacífico, antes de subir rapidamente a uma altitude de cruzeiro de cerca de 3.500 pés por cerca de uma hora, de acordo com dados do site de rastreamento de voos FlightAware.
Logo, o jato subiu quase 21.000 pés antes de cair novamente para apenas alguns milhares de pés na área da baía de São Francisco. A aeronave então retornou à altitude de cruzeiro e decolou para Idaho, pousando no Aeroporto Regional de Pocatello (PIH) pouco depois das 14h, horário das montanhas.
O Douglas DC-8, que já foi um dos aviões de passageiros mais populares do mundo, viu sua hora chegar e passar à medida que as companhias aéreas começaram a preferir aeronaves bimotores mais eficientes. Alguns permanecem registados a nível mundial, embora poucos voem e nenhum tenha voos regulares de passageiros.
No entanto, a NASA tem um plano de substituição para o seu programa de laboratório aerotransportado. De acordo com relatórios do Airport Spotting, a organização planeja substituir o jato ainda este ano por um eficiente Boeing 777-200ER, que teria adquirido por US$ 30 milhões.
A NASA concluiu com sucesso o primeiro voo de teste de um modelo em escala de asa projetada para aprimorar o fluxo laminar, uma tecnologia que pode reduzir o arrasto e diminuir o consumo de combustível em futuras aeronaves comerciais.
A realização ocorreu em 29 de janeiro no Armstrong Flight Research Center, localizado em Edwards, Califórnia, utilizando um dos jatos de pesquisa F-15B da agência.
O modelo de asa, chamado Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF), possui 40 polegadas e foi fixado verticalmente sob a fuselagem da aeronave, assemelhando-se a uma barbatana.
O voo teve duração aproximada de 75 minutos, período em que a equipe garantiu que o avião pudesse realizar manobras com segurança mesmo com a adição do modelo da asa.
Michelle Banchy, investigadora principal do projeto CATNLF, destacou a emoção do momento: “Foi incrível ver o CATNLF voar após todo o trabalho árduo que a equipe dedicou à preparação. Finalmente ver o F-15 decolar com o CATNLF no ar fez todo esse esforço valer a pena.”
A tecnologia desenvolvida pela NASA busca manter o fluxo suave de ar, conhecido como fluxo laminar, sobre asas com geometria varrida para trás, comuns em aviões comerciais e caças, minimizando as turbulências que causam resistência aerodinâmica.
Este voo inaugural é o primeiro de até 15 testes planejados para a série CATNLF, que avaliará o desempenho do design em diferentes velocidades, altitudes e condições de voo. “O foco inicial do primeiro voo foi na expansão do envelope operacional”, explicou Banchy. “Precisávamos garantir o comportamento dinâmico seguro do modelo de asa durante o voo antes de avançar para as manobras de pesquisa.”
Durante o teste, foram realizadas diversas manobras como curvas, voos em estabilidade e suaves alterações de ângulo de pitch, em altitudes que variaram de aproximadamente 20 mil a quase 34 mil pés.
Esses dados forneceram a primeira análise das características aerodinâmicas do modelo, confirmando seu funcionamento conforme esperado. A equipe utilizou várias ferramentas para medir o fluxo laminar, incluindo uma câmera infravermelha instalada no avião e direcionada ao modelo para captar dados térmicos durante o voo.
“Essa tecnologia abre caminho para uma abordagem prática de se obter fluxo laminar em grandes componentes varridos, como asas ou estabilizadores, que apresentam o maior potencial para redução no consumo de combustível”, afirmou Banchy. Os resultados preliminares indicaram que o comportamento do fluxo de ar sobre a aeronave estava em alinhamento com as previsões feitas por modelos computacionais.
O primeiro voo complementa trabalhos anteriores baseados em simulações computacionais, testes em túnel de vento, avaliações em solo e testes de táxi em alta velocidade. A NASA continuará os voos para coletar mais dados que auxiliarão na validação do artigo de teste CATNLF e seu potencial para o desenvolvimento de futuros projetos de aeronaves comerciais.
O programa de testes do CATNLF é fruto da colaboração entre os projetos Flight Demonstrations and Capabilities e Subsonic Vehicle Technologies and Tools da NASA, contando com o apoio dos programas Advanced Air Vehicles e Integrated Aviation Systems, todos vinculados ao Aeronautics Research Mission Directorate da agência.
Há um tempo, a agência espacial americana, Nasa, resolveu fazer alguns testes com aviões que tinham asas giratórias. Esse modelo de asa foi uma criação do engenheiro aeronáutico da agência Robert T. Jones. Já faz mais de 40 anos desde o último teste feito com esses aviões. A ideia dessa criação surgiu nos anos 1940.
Porém, foi apenas na década de 1970 que os testes com essa asa giratória começaram a ser feitos. No total, realizaram 79 voos com ela. Esse avião com a asa giratória recebeu o nome de Ames-Dryden-1 (AD-1). Além disso, ele é o único que possui essa tecnologia da asa giratória até então. Saiba mais informações sobre o AD-1 a seguir.
De acordo com seu criador, o avião teria algumas melhorias em comparação com os aviões normais, com os quais estamos acostumados. De acordo com Jones, por conta da asa, o avião economizaria o dobro de combustível, ao decolar faria menos barulho, além de possuir um alcance maior do que os outros.
Robert T. Jones posa com o AD-1
Além dessas características, o AD-1 possuía um orçamento baixo de produção. Como dissemos, esse modelo fez apenas 79 voos em toda a sua curta carreira. De lá para cá, não se ouviu mais falar no AD-1, apesar de parecer ter tido um futuro promissor com tantas melhorias inclusas.
O primeiro voo aconteceu em 21 de dezembro de 1979, tendo Thomas McMurtry como seu piloto. De acordo com o historiador-chefe do Armstrong Flight Research Center da Nasa, Christian Gelzer: “Ele estava ansioso sobre como ele [avião] se comportaria”, referindo-se a McMurtry.
“A asa podia girar de volta [ao tradicional] 90 graus em relação à fuselagem para poder pousar, e ele descobriu que você teria que fazer uma descida muito suave e lenta, mas conseguiria o que precisava e ficaria bem”, revelou o historiador.
O modelo recebeu avaliação de todos os pilotos que fizeram os voos, e no final o desempenho foi tido como aceitável. As críticas recebidas pelos pilotos poderiam ser facilmente reajustadas pela Nasa. A conclusão, depois dos 79 voos, foi de que o projeto era bom, mas não o suficiente para se investir naquele momento.
“Eu nunca diria que o conceito nunca mais vai voltar”, afirmou Gelzer. “Mas não vejo a aplicação agora, porque temos uma maneira de contornar o que estávamos tentando consertar.”
Por volta das 08h54 do dia 01 de Fevereiro de 2003, a uma velocidade de 27,564 km/h durante o procedimento de reentrada atmosférica, o Ônibus Espacial Columbia se desintegrou em pleno voo devido a um buraco no sistema de proteção térmico do veículo na região da asa esquerda. Um buraco que ninguém sabia da sua existência e que custou a vida de toda a tripulação.
Por volta das 08h54 do dia 01 de Fevereiro de 2003, a uma velocidade de 27,564 km/h durante o procedimento de reentrada atmosférica, o Ônibus Espacial Columbia se desintegrou em pleno voo devido a um buraco no sistema de proteção térmico do veículo na região da asa esquerda. Um buraco que ninguém sabia da sua existência e que custou a vida de toda a tripulação.
Em 1 de fevereiro de 2003 aconteceu o acidente que matou sete astronautas a bordo do Columbia em seu processo de reentrada na atmosfera terrestre. Após 15 dias no espaço e a realização de uma série de experimentos científicos, a nave teve problemas no retorno para a Terra e foi pulverizada nos ares do Texas.
O Columbia foi o primeiro ônibus espacial da América. Ele voou para o espaço pela primeira vez em 11 de abril de 1981. A fatídica missão STS-107 foi seu 28º voo. Durante essas missões, o Columbia orbitou a Terra 4.808 vezes e passou 300 dias, 17 horas, 40 minutos e 22 segundos em voo espacial. 160 astronautas serviram a bordo dela. Ela viajou 125.204.911 milhas (201.497.722 quilômetros).
Tripulação morta no acidente do Columbia - da esquerda para a direita: David Brown, Rick Husband, Laurel Clark, Kalpana Chawla, Michael Anderson, William McCool e Ilan Ramon
Esse foi o segundo acidente fatal envolvendo o Programa Space Shuttle: o ônibus espacial Challenger explodiu sobre o Cabo Canaveral, na Flórida, apenas 73 segundos após sua decolagem. Nele também morreram sete astronautas, vítimas de uma falha em um anel de vedação no foguete de propulsão, que teve um vazamento de gás pressurizado. Isso fez com que o foguete direito se separasse da nave, causando uma falha estrutural no tanque externo do propulsor e o ônibus espacial em si acabou destruído pela força aerodinâmica.
O caso do Columbia foi bastante diferente, mas também causado por uma falha ocorrida já no lançamento da nave: durante o processo de decolagem, um pedaço de espuma isolante térmica do tamanho de uma maleta executiva desprendeu-se do foguete propulsor e acertou a asa do ônibus espacial.
Não era a primeira vez que isso acontecia – esse desprendimento de partes de espuma que servem para o isolamento do foguete. Outras quatro decolagens de ônibus espaciais registraram o mesmo fato, inclusive no lançamento da nave Atlantis, feito apenas duas decolagens antes da última do Columbia. Como nada de ruim havia acontecido, a NASA tratava o evento como um “desprendimento de espuma” comum.
Bloco de espuma isolante similar a que teria se soltado do propulsor do Columbia e atingido a asa do ônibus espacial
Problemas acontecem
Era normal para a NASA lidar com esses problemas, afinal, decolagens são cheias deles. A diferença é que esses eventos são controlados e analisados para que suas consequências não sejam perigosas ou até mesmo fatais e, até então, esse desprendimento de espuma do isolamento térmico dos foguetes era considerado algo a se esperar.
Esse material isolante colocado na parte externa dos propulsores não serve para manter o calor do combustível dentro do foguete, mas sim para impedir que sua estrutura congele devido às baixíssimas temperaturas do hidrogênio e do oxigênio líquidos que servem como combustível para os motores.
Após 82 segundos da decolagem, um pedaço da espuma de isolamento desprendeu-se do propulsor e fez um buraco de 15 a 25 cm de diâmetro no painel de fibra carbono reforçado da asa esquerda do ônibus espacial. A NASA estava ciente disso pois possuía um sistema de filmagem feito especialmente para analisar os desprendimentos de detritos da nave e tratou de tentar analisar o tamanho do estrago.
Simulação do dano causado pelo desprendimento da espuma de isolamento no painel de fibra de carbono da asa de um ônibus espacial
Buscando ajuda externa
Engenheiros da agência espacial entraram em contato com o Departamento de Defesa norte-americano no mínimo três vezes para que ativassem seus meios espaciais ou terrestres de maneira a conseguir visualizar melhor e avaliar a gravidade do dano feito na asa do Columbia. Entretanto, o gerenciamento da NASA impediu o contato do Departamento e chegou até a proibir que colaborassem com a análise.
A agência espacial acreditava de fato que não haveria nenhum problema a ser resolvido e que, mesmo que houve, seria impossível solucioná-lo. Todos os cenários analisados levavam à conclusão de que não havia possibilidade de nenhum acidente grave ou fatal, apenas avarias ao ônibus espacial, especialmente na parte de seu isolamento térmico. Para eles, a fibra de carbono reforçada era impenetrável.
As apertadas camas onde a tripulação do Columbia dormia
Outros métodos de análise dos possíveis riscos que o incidente poderia causar foram usados, inclusive um software desenvolvido para prever os danos possíveis na fibra de carbono. A ferramenta indicou que o choque poderia ter danificado severamente a área, mas a própria NASA minimizou o resultado. No fim das contas, a agência chegou à conclusão que não havia risco em relação ao incidente e enviou um email para a tripulação do ônibus espacial:
“Durante a subida, em aproximadamente 80 segundos, uma análise fotográfica mostra que alguns detritos do ponto de ligação -Y ET do Bipod foram soltos e, subsequentemente, impactaram a ala esquerda do orbitador [o ônibus espacial] na área de transição da junta para a asa principal, criando um a chuva de partículas menores. O impacto parece estar totalmente na superfície inferior e não são vistas partículas que atravessam a superfície superior da asa. Os especialistas analisaram a fotografia de alta velocidade e não há preocupação com os danos causados na fibra de carbono reforçada. Vimos esse mesmo fenômeno em vários outros voos e não há absolutamente nenhuma preocupação com a entrada”.
A tripulação do Columbia
Dentro do Columbia estavam sete astronautas de diversas origens e com diversas funções. O comandante da missão era o coronel Rick Husband, da Força Aérea dos Estados Unidos. O piloto era o comandante da Marinha norte-americana William McCool.
Os outros cinco especialistas de missão eram o tenente-coronel da Força Aérea Michael P. Anderson, o coronel Ilan Ramon (da Força Aérea de Israel), o capitão da Marinha David M. Brown e duas mulheres, a capitã da Marinha Laurel Blair Salton Clark e a engenheira aeroespacial Kalpana Chawla.
Algumas imagens foram registradas dos momentos anteriores ao acidente que causou a morte dos sete e a destruição completa do Columbia no dia 1 de fevereiro de 2003 ao tentar adentrar a atmosfera da Terra. A seguir, o vídeo mostra os últimos momentos da tripulação do Columbia (com legendas em inglês):
O retorno
Ao iniciar o procedimento de reentrada do Columbia na atmosfera terrestre, o comandante Husband e o piloto McCool receberam sinal positivo para a manobra e todas as condições eram positivas para o retorno. O ônibus espacial passou sobre o oceano Índico de cabeça-para baixo em uma altitude de 282 km e velocidade de mais de 28 mil km/h e penetrou a atmosfera sobre o Pacífico, já em posição correta, a 120 km de altura.
Foi aí que na temperatura da espaçonave começou a subir, o que é comum nesses casos. A asa do Columbia atingiu 2,5 mil °C, muito mais pela compressão do gás atmosférico causado pelo voo supersônico da nave do que apenas pelo atrito entre o veículo e o ar. O ônibus espacial começou a sobrevoar o solo norte-americano pela Califórnia, próximo a Sacramento. No minuto seguinte, relatos de testemunhas mostram que já era possível ver pedaços da espaçonave sendo desprendidas pelo céu.
Nesse momento, o Columbia parecia uma bola de fogo no ar por causa do ar superaquecido ao redor dele. Ainda não havia amanhecido na costa oeste dos Estados Unidos, o que colaborou com a visibilidade do evento. Até esse ponto, tudo estava ocorrendo como deveria em um pouso normal de ônibus espacial, mas o controle de voo na Terra começou a perceber problemas nos sensores da asa esquerda da nave.
O Columbia é fotografado como uma bola de fogo nos ares e diversos destroços se desprendendo da nave
O Columbia seguiu seu caminho planejado na direção da Flórida, onde faria seu pouso do mesmo lugar de onde partiu, o Kennedy Space Center no Cabo Canaveral. A nave fez algumas manobras para acertar o seu caminho enquanto sobrevoava os estados de Nevada, Utah, Arizona, Novo México, tudo isso com uma temperatura de 3 mil °C na asa, o que continuava sendo normal em um pouso.
O acidente
Ao sobrevoar o Texas, o Columbia perdeu uma placa de proteção térmica que acabou sendo a peça encontrada mais a Oeste dentre todas as partes recuperadas da nave. O controle da missão decidiu avisar os tripulantes sobre as falhas gerais nos sensores de ambas as asas, mas a resposta da nave acabou se perdendo. O comandante Husband confirmou ter recebido a informação, mas sua fala foi cortada.
Cinco segundos depois disso, a pressão hidráulica, usada para manobrar o ônibus espacial, foi perdida. Tanto o controle da missão em Terra sabia disso quanto os tripulantes da nave, que provavelmente ouviram um alarme indicando a falha. Só aí que os astronautas souberam que estavam tendo um problema gravíssimo no voo, com a nave perdendo completamente o controle.
Foi aproximadamente sobre a cidade de Dallas e arredores que o maior número de testemunhas em terra viram o Columbia sendo completamente pulverizada nos ares, com os pedaços da espaçonave se quebrando em partes cada vez menores que deixaram uma grande quantidade de rastros no céu.
Menos de um minuto depois, o módulo da tripulação, que ainda estava como uma parte intacta, também foi destruído e os sete astronautas foram mortos.
Imagem dos destroços (em amarelo, vermelho e verde) captada por um dos radares do Serviço Nacional (EUA) de Meteorologia
Legado humano e científico
Em 2011 o Programa Space Shuttle foi desativado. No lugar dele, diversas operações do governo, por meio da NASA, de empresas aeroespaciais particulares, como a SpaceX, e de outras agências espaciais de outros países, vêm tomando o lugar dos ônibus espaciais para levar cargas comerciais e científicas para o espaço, além de suprir a Estação Espacial Internacional (ISS) com todo o tipo de mantimentos necessários e, claro, astronautas.
Destroços recuperados do Columbia e remontados para investigação sobre o acidente
Alguns dos ônibus espaciais aposentados estão em exibição em diversos museus e instituições dos Estados Unidos (esse redator que vos escreve já teve a oportunidade de ver com os próprios olhos a Atlantis, exibida no Centro de Visitantes do Kennedy Space Center, no Cabo Canaveral).
Já as duas espaçonaves que sofreram os acidentes fatais, como a Challenger e o Columbia, cuja história foi brevemente contada aqui, vão viver sempre na memória de quem sabe a importância que elas tiveram no desenvolvimento da ciência pelo ser humano.
Ônibus Espacial Atlantis em exposição no Centro de Visitantes do Kennedy Space Center
Os sete tripulantes do Columbia também não foram esquecidos e recebem homenagens regulares por parte de instituições de estudo da ciência e de memoriais espalhados não apenas pela Terra, mas até fora dela, como a placa que diz “In Memorian” e menciona o nome da tripulação no Mars Rover chamado Spirit, como se do espaço nunca tivessem saído e lá continuassem para sempre.
Memorial do Columbia no Mars Rover Spirit, em Marte
Caso você tenha nascido a partir de meados da década de 80, talvez você não saiba sobre a tragédia envolvendo o ônibus espacial Challenger da NASA. Ele foi a terceira nave desse tipo a ser construída pela agência espacial norte-americana — vindo depois da Enterprise e da Columbia — e fez sua primeira viagem ao espaço em abril de 1983.
Quase três anos mais tarde, no dia 28 de janeiro de 1986, enquanto partia para a sua décima missão, algo deu muito errado durante o lançamento — que, além de ser acompanhado por centenas de pessoas no local, incluindo os familiares dos tripulantes, foi televisionado ao vivo. Apenas 73 segundos após a decolagem, a Challenger explodiu diante dos olhos atônitos de milhões de testemunhas. Assista a seguir a um dos vídeos do desastre:
Tragédia anunciada?
A Challenger levava uma tripulação de sete pessoas, que consistia nos astronautas Judith A. Resnik, Ronald E. McNair e Ellison S. Onizuka, no piloto Mike J. Smith e Francis R. Scobee, no comandante da missão Gregory Jarvis, especialista de carga, e Sharon Christa McAuliffe, que foi selecionada entre 11 mil professores para ser a primeira educadora a ser enviada ao espaço para lecionar de lá, assim como a primeira civil norte-americana a viajar fora da Terra.
Da esquerda para a direita, temos a professora Christa McAuliffe, o especialista de cargas Gregory Jarvis, a astronauta Judith A. Resnik, o comandante da missão Francis R. Scobee, o astronauta Ronald E. McNair, o piloto Mike J. Smith e o astronauta Ellison S. Onizuka
A ideia da Missão da Challenger era justamente iniciar um processo de exploração mais ampla e representativa do espaço, como se convidando a população geral a também embarcar – além de Christa, que se tornaria a primeira professora a viajar para fora do planeta, havia a astronauta Hudith Resnik e Ronald McNair, um dos primeiros astronautas negros da agência espacial estadunidense.
Naturalmente Christa havia sido tornada em uma verdadeira celebridade antes da viagem, e sua presença na missão transformou o interesse internacional em verdadeiro frisson. A ideia era que a professora lecionasse uma aula de 15 minutos diretamente do espaço, mas a explosão interrompeu a vida de Christa e transformou para sempre o programa espacial dos EUA.
O lançamento da Challenger deveria ter ocorrido seis dias antes, mas foi reagendado devido a instabilidades climáticas e alguns problemas técnicos.
Uma foto aproximada mostrando o gelo no local de lançamento
Na manhã do dia 28 de janeiro, a temperatura estava bem mais baixa do que o normal em Cabo Canaveral, na Flórida, o que levou os engenheiros da missão a alertar seus superiores de que alguns componentes da nave podiam falhar quando expostos ao frio.
Por algum motivo, os avisos acabaram sendo ignorados e, exatamente às 11 horas e 38 minutos da manhã, o lançamento da Challenger foi liberado.
Às 11h38min (EST), o ônibus espacial Challenger (OV-99) decolou do Complexo de Lançamento 39B no Centro Espacial Kennedy, Cabo Canaveral, Flórida, na Missão STS-51L.
Na decolagem, um anel de vedação entre os segmentos do Solid Rocket Booster (SRB) direito começou a vazar. Gases superaquecidos romperam o selo e começaram a queimar lateralmente.
Aos 58.778 segundos de voo motorizado, uma grande coluna de chama é visível logo acima do bocal de exaustão SRB, indicando uma ruptura na carcaça do motor (Foto acima - NASA).
A exaustão do foguete de ventilação queimou através do suporte de fixação SRB e no tanque de hidrogênio líquido na seção inferior do tanque externo. A parte traseira do tanque de hidrogênio líquido falhou e empurrou o tanque verticalmente para cima, para dentro do tanque de oxigênio líquido. Ambos os tanques se romperam e os propelentes detonaram.
1 minuto, 13 segundos após a decolagem, Challenger estava acelerando através de Mach 1,62 (1.069 milhas por hora, 1.720 quilômetros por hora) a aproximadamente 46.000 pés (14.020 metros) quando a explosão do tanque externo fez com que o ônibus espacial se desviasse repentinamente de seu Rota de Voo. O ônibus espacial foi submetido a forças aerodinâmicas muito além dos limites de seu projeto e foi destruído.
O tanque externo do Challenger, contendo hidrogênio líquido e oxigênio líquido, explodiu 1 minuto 13 segundos após a decolagem. Os dois propulsores de foguetes sólidos voaram em direções diferentes (Foto acima - Bruce Weaver/AP).
A cabine da tripulação, com seus sete astronautas a bordo, se separou da montagem do ônibus espacial em desintegração e continuou subindo por mais 25 segundos até aproximadamente 65.000 pés (19.080 metros), então começou uma longa queda para o oceano abaixo.
2 minutos e 45 segundos após a explosão, a cabine impactou a superfície do Oceano Atlântico a 207 milhas por hora (333 quilômetros por hora). A tripulação inteira foi morta.
A cabine da tripulação do ônibus espacial Challenger é visível perto do final da pluma de fumaça no centro superior desta fotografia, ainda subindo em velocidade supersônica (Foto acima - NASA).
A explosão ocorreu 1 minuto e 13 segundos após o lançamento (NASA)
Abaixo, veja o trecho que foi televisionado pela CNN na época:
Causas do acidente
Todos os tripulantes da Challenger morreram como resultado da explosão que fez a espaçonave se desintegrar. Com isso, o programa espacial norte-americano foi paralisado durante os vários meses em que durou a investigação do desastre. Na ocasião, Ronald Reagan, o então Presidente dos EUA, nomeou uma comissão especial para apurar as causas da tragédia — que foi liderada pelo ex-secretário de Estado William Rogers.
A comissão foi composta por vários nomes ilustres, como o renomado físico norte-americano — vencedor de diversos prêmios, incluindo o Nobel de Física de 1965 — Richard Philips Feynman, o astronauta Neil Armstrong e o piloto de testes Chuck Yeager. Depois de uma extensa e detalhada investigação, o grupo concluiu que o desastre havia sido ocasionado por um defeito no equipamento e no processo de controle de qualidade da fabricação das peças da nave.
A apuração revelou que ocorreu uma falha nas anilhas de borracha que serviam para vedar as partes do tanque de combustíveis. Mais precisamente, os anéis que se encontravam no foguete acelerador sólido direito, cuja missão era ajudar a proporcionar o “empurrão” necessário para que a Challenger levantasse voo, falharam durante o lançamento por conta da baixa temperatura — conforme os engenheiros da missão haviam previsto.
Com isso, o sistema de vedação permitiu que gases em alta temperatura e pressão escapassem e danificassem o tanque de combustível externo da Challenger, assim como o equipamento que prendia o acelerador ao tanque. O próprio Feynman fez uma simples demonstração — em rede nacional e ao vivo — de como o frio podia afetar as anilhas com um copo de água gelada.
Consequências
Após o acidente, a NASA deixou de enviar astronautas ao espaço por mais de dois anos e aproveitou para reformular uma série de componentes de seus ônibus espaciais. As viagens tripuladas só voltaram a acontecer a partir de setembro de 1988 — após o lançamento da Discovery. De lá para cá, inúmeras missões contendo “passageiros” foram conduzidas com sucesso.
Tripulação de voo do ônibus espacial Challenger STS-51L. Front Row, da esquerda para a direita, Capitão Michael J. Smith, Marinha dos EUA; Tenente Coronel Francis R. Scobee, Força Aérea dos EUA; Ronald Ervin McNair. Fila posterior, da esquerda para a direita: Tenente-Coronel Ellison S. Onizuka, Força Aérea dos EUA; Sharon Christa McAuliffe; Gregory Bruce Jarvis; Judith Arlene Resnick (NASA)
Entre elas estão as missões de reparo e manutenção do Telescópio Hubble e as que visaram a construção e ampliação da Estação Espacial Internacional. No entanto, infelizmente, em 2003, a Columbia também se desintegrou no ar — só que desta vez durante a reentrada na atmosfera terrestre — matando todos os tripulantes. Assim, apesar de as missões terem sido retomadas em 2005, o programa envolvendo os ônibus espaciais foi engavetado em 2011.
Fontes: This Day in Aviation / Mega Curioso / Wikipedia
É possível ver na Netflix o documentário "Challenger: Voo Final" ("Challenger: The Final Flight"). Veja o trailler:
Em 27 de janeiro de 1967, durante um teste de "plugs out" do Módulo de Comando da Apollo 1, duas semanas antes do lançamento programado da Apollo/Saturn 1B AS-204 - o primeiro voo espacial tripulado do Programa Apollo - um incêndio eclodiu no local pressurizado ambiente de oxigênio puro da cápsula e rapidamente envolveu todo o interior.
A pressão aumentou rapidamente para 29 libras por polegada quadrada (200 kPa) e 17 segundos depois, às 23h31: 19,4 UTC, a cápsula se rompeu.
Os três astronautas, Tenente Coronel Virgil I. Grissom, Força Aérea dos Estados Unidos, Tenente Coronel Edward H. White II, Força Aérea dos Estados Unidos, e Tenente Comandante Roger B. Chaffee, Marinha dos Estados Unidos, foram mortos.
A Missão
A Apollo 1, inicialmente designada como AS-204, foi a primeira missão tripulada do Programa Apollo dos Estados Unidos, que teve como objetivo final um pouso lunar tripulado. Um incêndio na cabine durante um ensaio de lançamento no dia 27 de janeiro de 1967 no Complexo de Lançamento da Estação da Força Aérea do Cabo Kennedy matou todos os três membros da tripulação.
Imediatamente após o incêndio, a NASA convocou o Conselho de Revisão de Acidentes da Apollo 204 para determinar a causa do incêndio, e ambas as casas do Congresso dos Estados Unidos conduziram suas próprias investigações da comissão para supervisionar a investigação da NASA. A fonte de ignição do incêndio foi determinada como sendo elétrica, e o fogo se espalhou rapidamente devido à alta pressão na cabine de comando.
White, Grissom e Chaffee
O resgate dos astronautas foi impedido pela escotilha da porta, que não podia ser aberta contra a pressão interna mais alta da cabine. A falha em identificar o teste como perigoso (porque o foguete não foi abastecido) levou o resgate a ser prejudicado pela falta de preparação para emergências.
Durante a investigação do Congresso, o então senador Walter Mondale revelou publicamente um documento interno da NASA, citando problemas com o principal contratante da Apollo North American Aviation, que ficou conhecido como "Phillips Report". Essa revelação envergonhou James Webb, o Administrador da NASA, que não tinha conhecimento da existência do documento, e atraiu controvérsia ao programa Apollo.
Apesar do descontentamento do Congresso com a falta de abertura da NASA, ambos os comitês do Congresso determinaram que as questões levantadas no relatório não tinham relação com o acidente.
Detalhe do Módulo de Comando da Apollo 1 após o acidente
Os voos tripulados da Apollo foram suspensos por 20 meses, enquanto a Segurança do Módulo de comando foi questionada. No entanto, o desenvolvimento e os testes não-tripulados do Módulo lunar e do foguete Saturno V continuaram.
O Columbia (OV-102) foi o primeiro ônibus espacial da América. Este seria seu voo final.
O ônibus espacial Columbia (STS-107) decola do Complexo de Lançamento 39A no Centro Espacial Kennedy, 15:39:00 UTC, 16 de janeiro de 2003 (NASA)
Em 16 de janeiro de 2003, às 15h39:00 (UTC), T menos Zero, o ônibus espacial Columbia, decolou do Complexo de Lançamento 39A no Centro Espacial Kennedy, Cabo Canaveral, Flórida, para realizar a missão STS-107.
81,7 segundos após o lançamento, o Columbia estava a aproximadamente 66.000 pés (20.100 metros) de altitude e 12,5 milhas (20,1 quilômetros) de alcance, acelerando através de Mach 2,46 (1.623 milhas por hora, ou 2.612 quilômetros por hora).
Vários pedaços de espuma isolante se soltaram do tanque de combustível externo (o que a NASA chamou de “derramamento de espuma”) e atingiram a borda de ataque e a parte inferior da asa esquerda do Columbia .
Acredita-se que pelo menos um desses pedaços de espuma perfurou um orifício na superfície da asa, estimado em 15 × 25 centímetros (6 polegadas x 10 polegadas).
A tripulação de voo do Columbia (STS-107): Frente, da esquerda para a direita, COL Richard D. Husband, USAF; Kalpana Chawla; CDR William C. McCool, USN. Atrás, da esquerda para a direita, CAPT David M. Brown, MD, USN; CAPT Laurel Clark, MD, USN; LCOL Michael P. Anderson, USAF; COL Ilan Ramon, IAF (NASA)
Quando o Columbia voltou a entrar em 1 de fevereiro de 2003, o dano faria com que o ônibus espacial se desintegrasse. Toda a tripulação estaria perdida.
'Cometa vômito', avião da Nasa para experiências e treinamentos com gravidade zero (Foto: Alan Wilson)
Sentir enjoos em um avião não é uma das melhores sensações que se pode ter em um voo. Isso é tão comum que as companhias aéreas até disponibilizam os famosos saquinhos de vômito para seus clientes.
Isso é um efeito colateral, ou seja, não é o que se deseja que aconteça em um voo. Entretanto, um avião da Nasa, a agência espacial americana, é famoso justamente por causar enjoos nos seus passageiros devido à maneira como ele voa.
Apelidada de "cometa vômito", essa aeronave foi utilizada para simular ambientes com gravidade zero, como no espaço. Durante décadas ela serviu para o treino de astronautas dos programas espaciais dos EUA.
Apollo 11: Buzz Aldrin, segundo homem a pisar na lua, treina a bordo do avião do vômito, um KC-135 adaptado (Imagem: Nasa)
Funcionamento
O avião do vômito não é um único avião em particular, mas um conjunto de aeronaves que tinham finalidade de simular a gravidade zero ou microgravidade. Para isso, era preciso voar em parábolas, subindo o avião em um ângulo de 45° e, depois, fazendo um mergulho com o nariz (ponta dianteira) inclinado também 45° em direção ao solo.
Imagem mostra como funcionam as parábolas de gravidade zero do avião do vômito (Imagem: Tradução/Alexandre Saconi)
Durante a subida, a força da gravidade pode ser até duas vezes maior do que a que alguém sente na superfície da Terra. Quando chega ao ápice da parábola, a sensação é de gravidade zero, e é possível "flutuar" dentro desses aviões.
Cada um desses ciclos de voo dura cerca de 65 segundos, mas a gravidade zero só ocorre durante 25 segundos, sendo necessário recomeçar a operação. Em um único voo, são feitas dezenas de parábolas como parte do treinamento de missões espaciais.
"Cometa vômito" no cinema
O avião da Nasa também já foi usado em gravação para o cinema. O longa "Apollo 13 - Do Desastre ao Triunfo" (Universal Pictures, 1995), estrelado por Tom Hanks, Kevin Bacon e Bill Paxton, teve suas cenas gravadas a bordo do "cometa vômito".
Os atores Bill Paxton, Kevin Bacon e Tom Hanks em cena de 'Apollo 13', que foi gravado no 'cometa vômito' (Imagem: Reprodução)
A Nasa colaborou emprestando o avião para a produção gravar as cenas. Foram centenas de tomadas feitas, já que a duração da gravidade zero era muito curta.
Modelos
Detalhe no nariz do Boeing KC-135 N931NA, o 'cometa vômito', explica manobra de zero gravidade (Imagem: Clemens Vasters)
Embora a Nasa já tenha usado outros aviões, como o C-9 e o C-131, o "cometa vômito" mais conhecido foi o KC-135 Stratotanker, da Boeing. O modelo passou a ser usado na década de 1960, e foi aposentado nos anos 2000.
Originalmente fabricado para realizar reabastecimento aéreo, ele também é capaz de fazer operações aeromédicas. Ao todo, cinco exemplares do Stratotanker foram adaptados para voos de simulação de gravidade zero.
Ele é um quadrimotor que pode pesar até cerca de 140 toneladas e voar a até 15 quilômetros de altitude. Esse modelo adaptado do KC-135 também pode voar a uma distância de até 4.800 km e atingir uma velocidade de 940 km/h.
Hoje esses dois exemplares estão expostos no Museu Pima do Ar e Espaço e, outro, na base aérea Ellington Field, em Houston (EUA). Atualmente, a Nasa usa o serviço de empresas particulares para fazer treinamentos e experiências com gravidade zero.
Ed Mitchell e Al Shepard, astronautas da Apollo 14, treinam a bordo do 'cometa vômito' da Nasa (Imagem: 4.nov.1970/Nasa)
O NASA 833 na Edwards Air Force Base, antes da Demonstração de Impacto Controlado
Após quatro anos de planejamento e preparação, a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) e a Administração Federal de Aviação (FAA) derrubaram intencionalmente um avião Boeing 720 para testar um aditivo de combustível experimental destinado a reduzir incêndios pós-acidente e para avaliar a capacidade de sobrevivência dos passageiros.
Um agente anti-embaciamento foi adicionado ao combustível de jato comercial JP-5 padrão para criar AMK, ou "Querosene anti-embaciamento". Os tanques de combustível do avião foram abastecidos com a mistura AMK, totalizando 16.060 galões (10.794 litros). Bonecos de teste de impacto com instrumentos foram colocados nos assentos dos passageiros.
'Passageiros' relaxando antes de um voo a bordo do Boeing 720, N833NA da NASA (NASA)
O NASA 833, era o avião Boeing 720-027, registro FAA N833NA, uma aeronave pilotada remotamente. O piloto de testes da NASA, Fitzhugh Lee (“Fitz”) Fulton, Jr., voou com o NASA 833 de uma estação terrestre, a NASA Dryden Remotely Controlled Vehicle Facility. Mais de 60 voos foram feitos antes do teste real.
Fitz Fulton na instalação de veículos controlados remotamente em Dryden da NASA
O teste foi planejado para que o avião fizesse uma abordagem rasa de 3,8° para uma pista preparada no lado leste do Lago Seco Rogers na Base Aérea de Edwards. Deveria pousar de barriga para baixo em uma atitude de asas, então deslizar em um grupo de barreiras, chamadas “rinocerontes”, que abririam os tanques de asas.
A fuselagem e a cabine de passageiros permaneceriam intactas. A NASA e a FAA estimaram que isso seria “sobrevivente” para todos os ocupantes.
Pouco antes da aterrissagem, o Boeing 720 entrou em um "rolo holandês". O nariz do avião abriu para a esquerda e a asa esquerda mergulhou, atingindo o solo mais cedo do que o planejado. Todos os quatro motores ainda estão em aceleração total.
Quando o Boeing 720 desceu em sua aproximação final, seu nariz guinou para a direita e o avião foi para a direita da linha central da pista. Em seguida, ele voltou para a esquerda e entrou em uma oscilação fora de fase chamada de "rolamento holandês".
A altura de decisão para iniciar uma “volta” foi de 150 pés (45,7 metros) acima da superfície do leito do lago. Fitz Fulton achou que tinha tempo suficiente para colocar o NASA 833 de volta na linha central e se comprometer com o teste de pouso. No entanto, a rolagem holandesa resultou no impacto da asa esquerda do avião no solo com o motor interno na asa esquerda (Número Dois) logo à direita da linha central.
De acordo com o plano de teste, todos os quatro motores do avião deveriam ter sido colocados em marcha lenta, mas permaneceram em aceleração total. O impacto da asa esquerda guinou o avião para a esquerda e, em vez de a fuselagem passar pelas barreiras do rinoceronte sem danos, o compartimento de passageiros foi rasgado.
Outro rinoceronte entrou no motor Número Três (interno, asa direita), abrindo sua câmara de combustão. Com os tanques de combustível nas asas rompidos, o combustível bruto foi borrifado na câmara de combustão aberta do motor, que ainda estava em aceleração total.
O combustível bruto acendeu e explodiu em uma bola de fogo. As chamas imediatamente entraram no compartimento de passageiros. Enquanto o 720 deslizava na pista, ele continuou a girar para a esquerda e a asa direita quebrou, embora a fuselagem permanecesse em pé.
Quando a asa direita saiu, os tanques de combustível rompidos esvaziaram a maior parte do combustível bruto diretamente na bola de fogo.
Foi necessária mais de uma hora para extinguir as chamas. O teste do aditivo de combustível para redução de chamas foi um fracasso total. Os engenheiros de teste estimaram que 25% dos ocupantes poderiam ter sobrevivido ao acidente, no entanto, era "altamente especulativo" que qualquer um pudesse ter escapado do compartimento de passageiros em chamas e cheio de fumaça.
O NASA 833 (c/n 18066) foi encomendado pela Braniff Airways, Inc., como N7078, mas a venda não foi concluída. O avião voou pela primeira vez em 5 de maio de 1961 e foi entregue à Federal Aviation Administration como uma aeronave de teste uma semana depois, 12 de maio de 1961, com o registro N113.
Alguns anos depois, a identificação foi alterada para N23, depois novamente para N113 e, novamente, para N23. Em 1982, o Boeing 720 foi transferido para a NASA para ser usado na Demonstração de Impacto Controlado. Neste momento, ele foi registrado como N2697V. Uma alteração final de registro foi feita para N833NA.
