A China lançou com sucesso o módulo de laboratório Mengtian – a terceira e última parte de sua estação espacial desenvolvida em três módulos – em órbita pré-definida, nesta segunda-feira (31) à tarde da província de Hainan, ilha tropical do sul da China, dando início ao desafio final de completar a estação espacial permanente do país em forma de T.
Mengtian, o segundo módulo de laboratório, será a última peça antes que a China complete a montagem da estação espacial.
Transportando o módulo de laboratório de Mengtian, o mega-foguete porta-aviões Y4 Long March-5B da China decolou do Local de Lançamento Espacial de Wenchang por volta das 15:37h nesta segunda-feira (31). E após um voo de cerca de oito minutos, o módulo se separou com o foguete e entrou em sua órbita designada, marcando o sucesso da missão de lançamento, informou a Agência Espacial Tripulada da China (CMSA, sigla em inglês).
Após o lançamento bem-sucedido, Meng Tian realizou um rápido e automatizado encontro e atracagem com o módulo central da estação espacial Tianhe no porto de atracagem dianteiro deste último, de acordo com a CMSA.
Novo Laboratório
O novo módulo de 17,88 metros de comprimento tem uma massa de decolagem de cerca de 23 toneladas. Consistindo em uma cabine de trabalho, uma cabine de carga, uma cabine de carga útil e uma cabine de recursos, é a nave espacial ativa de cabine única mais pesada em órbita do mundo no momento.
O módulo central Tianhe acoplado com o módulo de laboratório Wentian assumiu a forma de L depois que este último foi movido no final de setembro para estacionar em uma porta lateral da cabine do nó do módulo central, desocupando a porta de atracação frontal para a atracação de Mengtian.
Um dos desafios da tarefa de atracação de Mengtian é uma consequência de seu ângulo orbital relativamente grande com o sol, que reduz a produção de energia do painel solar, disse Song Xiaoguang, um projetista do subsistema de Orientação, Navegação e Controle (GNC) de Tiangong.
“A doca deve ser completada dentro de um período limitado, caso contrário ela deve ser interrompida e as matrizes solares devem ser ajustadas para receber mais luz solar”, disse Song. “Atracar com uma estrutura assimétrica com um baricentro inclinado também é um desafio”, acrescentou Song.
Mengtian foi projetado para ser conectado aos serviços de comunicação de mensagens curtas fornecidas pelo Sistema de Navegação por Satélite Beidou (BDS) da China. Este canal pode ser usado como um link de telecomunicações independente em caso de emergência.
Além disso, usando um aplicativo feito sob medida em um telefone celular, os astronautas podem contatar seus familiares na Terra por meio de mensagens de texto ou voz. Três astronautas da missão Shenzhou-14 estão agora esperando pelo novo local de trabalho, que tem um espaço de atividade disponível de cerca de 32 metros cúbicos.
Experiências
Levando oito gabinetes de experimentos científicos e oferecendo 37 opções de instalação extraveicular, Mengtian permitirá mais experimentos dentro e fora da cabine, especialmente aqueles de fronteira que só podem ser feitos em um ambiente de microgravura.
A bordo do módulo está o primeiro sistema de relógio atômico espacial do mundo que consiste em um relógio de hidrogênio, um relógio de rubídio e um relógio óptico. É também o sistema de tempo e frequência em órbita mais preciso do mundo.
O conjunto do relógio apoiará pesquisas fundamentais de física como a medição do desvio gravitacional para o vermelho e a verificação da velocidade constante da luz, disse Zhang Shougang, projetista chefe do gabinete de alta precisão de frequência de tempo e diretor do Centro Nacional de Serviço de Tempo da Academia Chinesa de Ciências (CAS, sigla em inglês).
“Ele também pode ser usado para sincronizar o tempo para instalações científicas chave como aceleradores de partículas grandes e matrizes de radiotelescópios, e melhorar seu desempenho”, disse Zhang.
Entre as cargas úteis de Mengtian está um rack capaz de produzir gás quântico ultrafrio extremamente próximo ao zero absoluto, um gabinete com a capacidade de filmar – pela primeira vez em uma estação espacial – mudanças de material em altas temperaturas com raios X, e um laboratório de física de fluidos de última geração no espaço.
Estas plataformas criarão condições que não podem ser alcançadas na Terra, servindo assim como incubadoras para tecnologia emergente e novos materiais como metais ligados, cristais e semicondutores, disseram os projetistas de cargas úteis.
Mengtian também transporta uma caixa de ferramentas equipada com um braço robótico dextro e um vidro inteligente de realidade aumentada para auxiliar os astronautas na manutenção.
A China construiu capacidade técnica passo a passo em seu programa espacial tripulado, acumulando e aprendendo a lidar com as complexidades técnicas no desdobramento de cada missão.
Em novembro de 2016, dois astronautas, incluindo Chen Dong, agora o comandante da missão tripulada Shenzhou-14, operaram um braço mecânico dentro do Tiangong-2, o antecessor da estação espacial. Também no Tiangong-2, o primeiro relógio atômico frio no espaço foi testado.
Agora, mais tarefas serão destinadas aos astronautas chineses, pois outra embarcação de carga chegará à estação espacial em novembro.
Com a chegada posterior dos astronautas de Shenzhou-15, a mão-de-obra em Tiangong aumentará para seis pessoas por um curto período.
Para facilitar as entradas e saídas de cargas maiores e cargas úteis, a cabine de Mengtian está equipada com duas escotilhas quadradas, uma interna e uma externa.
Além disso, a escotilha externa é acionada eletricamente, que é a primeira de seu tipo a ser usada na história da estação espacial global. Esta porta automática reduz a mão-de-obra do astronauta e aumenta a eficiência no transporte de carga para fora da cabine, disse Bai Hemin, projetista do sistema de estações espaciais da Academia de Tecnologia de Voos Espaciais de Xangai (SAST, sigla em inglês).
Com uma porta maior, Mengtian é capaz de liberar os satélites miniaturizados para o espaço. “Os astronautas podem instalar os pequenos satélites em um dispositivo de transferência de carga útil, despressurizar a cabine da câmara de ar e depois transportá-los para fora da cabine”, disse Meng Yao, um projetista de Mengtian.
“O braço robótico fora da estação espacial agarrará os satélites e depois os catapultará em direções especificadas”, disse Meng da SAST.
Cooperação Internacional
A China está se esforçando para construir sua estação espacial em uma plataforma com ampla participação internacional.
Três experimentos no gabinete de Mengtian são colaborações com a Agência Espacial Europeia (ESA, sigla em inglês), disse Liu Qiusheng, um dos projetistas do gabinete do Instituto de Mecânica sob o CAS.
A China assinou acordos e realizou projetos de cooperação com a França, Alemanha, Itália, Rússia, Paquistão e muitas agências ou organizações espaciais, incluindo o Escritório das Nações Unidas para Assuntos do Espaço Exterior (sigla em inglês, UNOOSA). Tiangong é o primeiro de seu tipo aberto a todos os estados membros da ONU.
Em um programa de cooperação com a UNOOSA, projetos de 17 países foram incluídos no primeiro lote de experiências da Tiangong em medicina aeroespacial, ciências da vida e biotecnologia, física da microgravidade e ciência da combustão, astronomia e outras tecnologias emergentes.
Uma delas é uma investigação de instabilidades de chamas afetadas por vórtices e ondas acústicas, que é realizada conjuntamente pela Universidade de Tsinghua e pela Universidade de Tóquio.
Esta experiência deve ser conduzida no gabinete de combustão de Mengtian que leva um dispositivo para medir o campo de velocidade na região de combustão, também uma novidade mundial em uma estação espacial, de acordo com Zheng Huilong do Instituto de Engenharia Termofísica sob o CAS.
Enquanto isso, um programa de pesquisa sobre um sistema de resfriamento micro bifásico de alto desempenho para aplicação espacial por cientistas quenianos e italianos foi incluído nas listas de experimentos selecionados publicadas pela China e pela ONU.
“Este é um marco para nosso país”, comentou um usuário do Twitter chamado Martin Mungai, de Nairóbi, depois de saber que o Quênia havia garantido um espaço em Tiangong.
As cabines a bordo da estação espacial foram equipadas com portos padrão para cargas úteis diversificadas para realizar pesquisas internacionais, segundo Ji Qiming, assistente do diretor da CMSA.
“Os astronautas estrangeiros são bem-vindos para visitar a estação espacial chinesa e se juntar aos astronautas chineses para fazer contribuições mais positivas para explorar o universo”, disse o porta-voz do Ministério das Relações Exteriores chinês, Wang Wenbin, em uma conferência de imprensa em abril.
“Estou orgulhoso da China por abrir sua estação espacial para o mundo”, disse Guo Yukun, um aficionado espacial de 27 anos que veio até aqui para assistir ao lançamento do foguete na segunda-feira em uma praia próxima ao local de lançamento.
“Ele ajuda o intercâmbio internacional de ciência e tecnologia e pode beneficiar toda a humanidade”, disse Guo.
