O acidente do vaivém espacial Columbia

2003-02-03

Fotografia dos sete astronautas que se encontravam a bordo do Columbia: Ilan Ramon, Kalpana Chawla, Michael Anderson, David Brown, William \"Willie\" McCool, Laurel Clark and Rick Husband. Crédito: NASA.
O programa espacial americano, bem como o projecto da Estação Espacial Internacional, sofreram um grave revés quando o vaivém espacial Columbia (NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
), com sete astronautas a bordo, se desintegrou nos céus do estado norte americano do Texas, durante o seu regresso à Terra após 16 dias de missão.

Esta missão ficou marcada por excepcionais medidas de segurança desde que Ramon Ilan, de nacionalidade israelita, foi seleccionado para a equipa, tornando-se no primeiro cidadão israelita no espaço. No entanto, todos os elementos existentes até ao momento indicam que terá sido uma falha no sistema de protecção térmica do aparelho a ter levado a este desfecho.

O retorno de um aparelho tripulado à superfície da Terra é uma das fases mais críticas de uma missão espacial, tendo apenas paralelo na fase de lançamento. No caso particular dos vaivéns norte-americanos, a entrada na atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
ocorre a cerca de 30 000 km/h, que são reduzidos para cerca de 400 km/h ao longo de 25 minutos. O objectivo principal durante esta fase é dissipar toda esta energia cinética, mantendo o ambiente interior do veículo apropriado para os seus tripulantes.

Ao tomar contacto com zonas progressivamente mais densas da atmosfera, forma-se uma zona de intensa compressão em frente do aparelho de reentrada, o que leva as temperaturas em torno deste a atingir vários milhares de graus centígrados. Daí a necessidade de utilizar materiais com características especiais de isolamento, nomeadamente com a capacidade de radiar, de volta para a atmosfera, uma grande percentagem da energia absorvida e assim manter o interior a uma temperatura estável. (Um exemplo extremo deste fenómeno de aquecimento foi verificado durante a entrada de uma sonda da missão científica Galileo na atmosfera de Júpiter
Júpiter
Júpiter é o quinto planeta mais próximo do Sol. Com um diâmetro cerca de 11 vezes maior do que a Terra e uma massa mais de 300 vezes superior, é o maior planeta do Sistema Solar e o primeiro dos planetas gigantes gasosos.
a uma velocidade de 170 000 km/h, em que a sua superfície atingiu mais de 12 000°C).

A superfície inferior e do bordo das asas do vaivém é aquecida a cerca de 1 500°C. Para proteger o interior da cápsula, o vaivém norte-americano possui cerca de 24 000 "telhas" de substâncias denominadas Carbono-Carbono e Carbono-Silício, que se encaixam perfeitamente ao longo de toda a face inferior do veículo. A falha deste sistema de protecção térmica é potencialmente catastrófica, dado que, sem uma protecção eficaz, todos os materiais a bordo do aparelho ficam em risco de se fundir causando a desintegração da nave.

Um outro aspecto importante durante a fase de reentrada é a incapacidade de comunicar com o solo durante as fases mais críticas da reentrada. A temperatura do ar em torno do aparelho quando este reentra na atmosfera é tal, que provoca a dissociação das substâncias constituintes da atmosfera, assim como a ionização
ionização
Processo pelo qual um átomo (ou molécula) electricamente neutro ganha ou perde um ou mais electrões, transformando-se num ião.
de uma quantidade importante de matéria, que se transforma num autêntico escudo contra qualquer tentativa de comunicação com o solo (através de um processo semelhante ao que permite as comunicações intercontinentais através do ar devido à reflexão de sinais electromagnéticos na ionosfera
ionosfera
A ionosfera é a camada da atmosfera terrestre situada imediatamente acima da estratosfera. Estende-se dos 80 até aos 500 km acima da superfície terrestre, onde o oxigénio e o azoto são ionizados pela luz solar, dando origem a electrões livres.
terrestre).

A perda de contacto com a Terra aos 60 km de altitude nos aparelhos de reentrada, embora seja comum, tem como resultado a perda de preciosos dados de telemetria em situações como a que se verificaram. O processo de determinação das causas para o acidente ocorrido está assim perante dificuldades acrescidas, dado não ser possível determinar o comportamento do veículo nos momentos que antecederam esta catástrofe a não ser pelas observações a partir do solo.

A manutenção da frota de vaivéns americanos transformou-se num dos maiores fracassos de todo o programa de vôos tripulados da NASA, desde que este foi idealizado no início dos anos 70 do século XX. Ao invés de permitir vôos frequentes e de baixo custo, como inicialmente previsto, o programa viu-se vítima da constante necessidade de verificação de todos os sistemas a bordo e de todas as 'telhas' de protecção térmica, após cada vôo realizado. A perda de algumas destas 'telhas' nas primeiras missões não terá ajudado ao clima de constante sobressalto face às condições de segurança de um aparelho da complexidade da Space Shuttle.

O vaivém Columbia era o mais velho da frota, tendo tido o seu baptismo de vôo em Abril de 1981 e voado 27 missões completas, levando um total de mais de 100 astronautas para o espaço ao longo dos seus 24 anos de existência (a sua construção foi iniciada em 1979). Foi, no entanto, totalmente remodelado há cerca de 3 anos, ao longo de um período de 17 meses, de forma a que pudesse continuar em operação até meados da segunda década deste século.

Notícias actualizadas podem ser consultadas em: http://www.jsc.nasa.gov/news/shuttle/sts-107/