Para recolher detritos espaciais

Tarefa: "Recolha de" detritos espaciais
A forma de "recolher" e eliminar estas peças já está a ser discutida na investigação espacial. Mas, antes de mais, é preciso saber como é que as peças se deslocam no espaço.

Esta questão é o foco do projeto UB-Space, que foi fundado por seis estudantes de diferentes disciplinas na Universidade de Bremen. líder da equipa Maren Hülsmann: "Até agora, dois módulos conseguiram acoplar quando comunicaram um com o outro. No entanto, os detritos espaciais são os chamados "objectos não cooperantes" que uma nave espacial tem de reconhecer, aproximar e agarrar."

Isto requer cálculos matemáticos complexos - Maren Hülsmann e a sua colega de equipa Amina Zaghdane estão a estudar tecnomatemática - mas também é necessário recolher valores de referência e dados de teste. E é precisamente essa a tarefa do UB-Space.

Para o espaço com o foguetão de sondagem
O facto de seis estudantes estarem a realizar uma experiência espacial muito real e complexa deve-se ao programa germano-sueco REXUS/BEXUS. A abreviatura significa "Rocket Experiments for University Students" ou "Balloon Experiments for University Students". As equipas de estudantes podem apresentar tarefas de investigação ao programa. Um júri examina as propostas e, em cada ronda de projectos, quatro equipas recebem - em termos simples - uma secção de um foguetão para colocar a sua configuração de investigação. Os quatro módulos estão alojados num foguetão de sondagem que é lançado para o espaço uma vez por ano a partir do centro espacial de Kiruna, no norte da Suécia.
 
A ideia subjacente ao UB-Space: o módulo do foguetão liberta um corpo de ensaio na termosfera e utiliza sensores e várias câmaras para registar a posição e o movimento desta "unidade em queda livre". Maren Hülsmann: "Recebemos dados de imagem e de posição a partir do movimento real da FFU no espaço. Até à data, apenas foram efectuadas simulações do movimento de componentes no espaço."

Ao analisar a experiência, são novamente necessários cálculos complexos, uma vez que cada foguetão roda constantemente em torno do seu próprio eixo para compensar os desequilíbrios.

Conceber para condições ambientais especiais
Nos doze meses que antecedem o lançamento do foguetão, as equipas de projeto estão muito ocupadas. Na UB-Space, isto é particularmente verdade para Oliver Dorn, que está a estudar engenharia marinha e a conceber a mecânica do módulo. Existem restrições específicas ao espaço: "O consumo de energia é limitado pelo sistema, tal como o peso e o espaço de instalação, e a fricção do ar gera temperaturas até 200 °C." Nestas condições, como é que se concebe o acionamento que transporta o corpo de prova para fora do foguetão? Rapidamente se tornou claro que uma aba no foguetão seria rebentada primeiro. De seguida, é estendida uma unidade que contém a "Free Falling Unit". Lars Flemnitz, estudante de engenharia eletrotécnica e interrutor de proximidade do projeto UB-Space: "Testámos vários sistemas de propulsão. Dois motores de parafuso usados em paralelo funcionaram melhor aqui."

Acionamento e suporte do programa igus®
Os accionamentos do fuso são provenientes do programa drylin® da igus®. Os fusos de aço inoxidável cobrem um caminho de extensão de 150 milímetros. Eles são acionados por um motor de passo NEMA 11, que opera com um alto torque e baixa velocidade de 3 cm/s. O suporte onde se encontra a FFU está ligado a uma porca de parafuso de avanço, que foi impressa a partir do tribo-filamento iglidur® J260. Este é um de um total de seis filamentos diferentes para impressão 3D que a igus® oferece. O que todos eles têm em comum é o facto de serem optimizados para fricção e desgaste e de ser possível produzir peças especiais para protótipos ou pequenas séries de forma rápida e económica, mesmo com geometrias complicadas. A UB-Space também forneceu outros componentes para o suporte da igus®.
 
Um componente pouco visível também vem do kit de construção® da igus, que é de importância crucial aqui. Oliver Dorn: "O corpo de prova (FFU) repousa num suporte que é fixado com fita Tribo-Tape.

é revestido." Esta película deslizante feita de iglidur® com coeficientes de fricção muito baixos é relativamente nova no programa igus®. Assegura que a unidade desliza para fora do suporte e se afasta do foguetão depois de a aba se abrir e a unidade se estender.

Testes complexos antes do lançamento

Cada uma das experiências REXUS tem de ser submetida aos mesmos procedimentos complexos de teste e aprovação que são habituais nas viagens espaciais comerciais e científicas, de acordo com as normas da ESA. Por exemplo, o módulo do foguetão da UB-Space acaba de completar testes de vibração e aceleração com 12 g em três eixos.
 
O esforço envolvido é compreensível, uma vez que não existem voos de teste ou protótipos nas viagens espaciais: A experiência tem de ser bem sucedida no primeiro e único voo. No entanto, a equipa da UB-Space está otimista e é encorajada pelos engenheiros de teste profissionais que apoiam continuamente o projeto.

Escusado será dizer que o foguetão REXUS com a experiência UB-Space não se transformará em detritos espaciais. Depois de um voo parabólico com um ápice a uma altitude de 90 quilómetros, que o leva para além das três camadas da atmosfera e para a termosfera, o foguetão aterra de novo no norte da Suécia. Os dados recolhidos pelo UB-Space durante o trajeto serão então analisados.