Como a NASA usou um Gulfstream II para treinar pilotos de ônibus espaciais

O Gulfstream foi modificado para voar como o orbitador do ônibus espacial.

O Gulfstream II da NASA (Foto: NASA)

Embora o Gulfstream seja conhecido principalmente como jato particular, a aeronave já desempenhou um papel crucial na indústria espacial. A variação Gulfstream II, produzida pela primeira vez em 1967, foi implantada pela NASA na década de 1980 como meio de treinar pilotos em pousos perfeitos do orbitador do ônibus espacial da NASA.

Programa do ônibus espacial da NASA

Como o quarto programa de voo espacial humano, a era dos ônibus espaciais da NASA mudou a história. O orbitador lançado com dois foguetes propulsores sólidos reutilizáveis ​​voou pela primeira vez em 12 de abril de 1981 e, em 30 anos, foi crucial para muitas missões no espaço.

A frota, incluindo Columbia, Challenger, Discovery, Atlantic e Endeavour, fez parte da construção da Estação Espacial Internacional, prestando serviços para o Telescópio Espacial Hubble, recuperando satélites, cargas úteis e transportando astronautas para o espaço.

O ônibus espacial foi a primeira espaçonave reutilizável, lançando-se verticalmente ao espaço e pousando como um avião. Operou 135 missões e enviou 355 astronautas ao espaço, mas depois que o programa se tornou muito caro e perigoso, a missão final do ônibus espacial operou em 21 de julho de 2011, depois que o Atlantis estacionou no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida.

Aeronave de treinamento de transporte

Que o jato particular Gulfstream II. O orbitador do ônibus espacial era conhecido como um “tijolo voador” pelos pilotos que o operavam, pois era complicado de manobrar e o pouso era uma experiência completa. Devido à natureza do orbitador, ele não poderia ser treinado como uma aeronave. Portanto, em 1973, a NASA decidiu modificar quatro jatos Grumman Gulfstream II para se tornarem uma aeronave de treinamento de ônibus espacial (STA).

A aeronave foi alterada para imitar a configuração e a cabine do orbitador quase perfeitamente para treinamento. Dentro da aeronave havia computadores e simuladores que faziam os pilotos se sentirem como se estivessem pilotando uma espaçonave sem motor, segundo a NASA. Isso significava que enquanto os pilotos estivessem encarregados de controlar o avião, o computador decidiria como o ônibus real reagiria. NASA disse:

“Quando o astronauta puxa o manche para trás, por exemplo, o computador decide como um orbitador real reagiria. Em seguida, o computador move a asa e a cauda para fazer o STA agir da mesma maneira. O movimento leva apenas 50 milissegundos para ocorrer, então o piloto não sente nenhum atraso.”

Em 1973, a NASA encomendou duas aeronaves GII modificadas para servir como treinadores de aproximação e pouso para astronautas do ônibus espacial. Embora essas aves tenham se aposentado, a frota da agência ainda inclui aeronaves da Gulfstream (Foto: NASA)

O STA foi construído para reverter seus motores em vôo e operava com dois conjuntos de rodas de pouso principais. A NASA disse que para corresponder à taxa de descida do ônibus espacial e ao perfil de arrasto a 37.000 pés, o trem de pouso principal foi abaixado e o impulso do motor foi revertido. Além disso, os flaps seriam desviados para cima para diminuir a sustentação.

No que foi considerado como “mergulhar de cabeça em uma faixa de concreto a seis milhas de altura”, de acordo com a NASA, o “padrão de pouso” da espaçonave significava que a Gulfstream voaria a 300 mph durante um mergulho, que é “várias vezes mais íngreme do que o de um avião comercial.

A agência espacial disse que as tampas foram instaladas no lado esquerdo das janelas da cabine para imitar a visão que os astronautas teriam da cabine do ônibus espacial. O lado direito da cabine tinha controles e displays convencionais.

Aproximando-se da pista, se os pilotos acertassem a velocidade, uma luz verde no painel de instrumentos simularia um pouso quando os olhos do piloto estivessem 32 pés acima da pista, imitando a posição exata que a cabeça do piloto estaria em um pouso real. A NASA declarou:

“No exercício, o STA ainda está voando a 6 m (20 pés) acima do solo. O piloto instrutor desmarca o modo de simulação, armazena os reversores e executa uma arremetida, nunca – durante as aproximações de treino – pousando a aeronave de fato.”

Gulfstream II para treinamento em ônibus espaciais da NASA (Foto: NASA)

Os quatro STAs geralmente estavam localizados no local de operação avançada da NASA em El Paso, Texas, e os astronautas praticavam no Shuttle Landing Facility e no White Sands Space Harbor.

Treinamento no Gulfstream

Em 2007, a NASA publicou um artigo sobre como era pilotar o STA, com a colaboração de Jack “Trip” Nickel, um piloto de pesquisa, e de Alyson Hickey, uma engenheira de simulações de voo.

O artigo dizia que a aeronave de treinamento era significativa porque, no orbitador real, os comandantes só tinham uma chance de pousar a espaçonave de 110 toneladas. Isso ocorre porque não há chances de dar uma volta, já que a espaçonave não possui motores atmosféricos para ganhar impulso extra, portanto, realizar um pouso perfeito foi crucial. 

Níquel disse: “O ônibus espacial tem características de vôo de tijolo, basicamente, com asas. Num avião como este, um jato corporativo, não há céu visível na cabine dianteira. Tudo o que você vê pela janela é sujeira, não há absolutamente nenhum céu. Então, é uma sensação muito ameaçadora. Com os motores em marcha-ré, você está pendurado no cinto."

"Você obtém a dinâmica real do ar real passando por cima da aeronave (e) simplesmente não pode modelar isso com um computador. Simplesmente não há comparação com estar no ar real, vendo os auxílios de pouso reais. Este é apenas o real coisa."

Durante o treinamento, Nickel garantiria a segurança da aeronave, e Hickey monitorava o computador e desempenhava o papel de piloto do ônibus espacial informando os astronautas a bordo. Durante o treinamento, Hickey sentava-se atrás e entre o astronauta à esquerda e o instrutor à direita.

Hickey executaria toda a simulação e, em parceria com Nickel, os dois apresentariam problemas que poderiam acontecer na vida real para o comandante praticante do ônibus espacial resolver.

Nickel disse que esta aeronave funcionou nos “limites estruturais de velocidade no ar em simulação (modo)”, mas a recompensa foi um treinamento realista para pilotos que só tiveram “uma chance” de pousar o avião espacial.

Ônibus espacial Columbia da NASA (Foto: NASA)

A aposentadoria da aeronave

O Gulfstream foi crucial para treinar astronautas na difícil tarefa de pilotar o ônibus espacial. Após milhares de horas e 946 dias de voo, o jato pousou no Aeroporto Internacional Rick Husband Amarillo e taxiou em direção ao Texas Air and Space Museum como local de descanso final em 21 de setembro de 2011. Sua aposentadoria foi sinônimo do encerramento do programa do ônibus espacial.

Two shuttles, two T-38s and one Gulfstream II Shuttle Training Aircraft = too much awesome in one picture to handle. Credit: NASA/Robert Markowitz pic.twitter.com/EtAs1jtf0K

— Rocket Rundown (@RocketRundown) April 9, 2020

A aeronave é apenas um dos vários outros modelos de aeronaves a serem aposentados pela NASA à medida que a agência continua a se adaptar aos requisitos modernos. Notavelmente, um Boeing 747SP que carregava um telescópio para o Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha (SOFIA) foi aposentado em outubro passado. A unidade fez parte de várias missões revolucionárias.

O avião foi utilizado anteriormente pela Pan American e pela United Airlines antes de chegar às instalações da NASA em 1996. Ele fez parte de uma série de descobertas em todo o universo .

Boeing 747SP (SOFIA) (Foto: NASA)

Além disso, na virada de 2023, a NASA observou que estava se preparando para abandonar sua antiga aeronave DC-8. O jato modificado tem sido usado como laboratório voador, coletando dados cruciais no mundo da exploração espacial. O homem de 54 anos abre caminho para uma aeronave um pouco mais moderna na forma de um Boeing 777.

Ao todo, a NASA implantou bem uma série de modelos comerciais e civis para suas aventuras acima. Este factor continuará a prevalecer neste próximo capítulo da aviação, com o grupo continuando a colaborar com os fabricantes norte-americanos. No início deste ano, concedeu à Boeing um contrato de voo sustentável com a esperança de produzir um demonstrador em escala real durante os próximos cinco anos.

Com informações de Simple Flying e NASA