Projeto SARA

Projeto SARA

O projeto compreende o desenvolvimento de uma plataforma espacial para experimentos em ambiente de microgravidade, denominada Satélite de Reentrada Atmosférica (SARA), destinada a operar em órbita baixa, circular, a 300 km de altitude, por um período máximo de 10 dias. O projeto SARA se encontra em uma fase em que os seus subsistemas serão verificados em um vôo suborbital. Esta fase de desenvolvimento de subsistemas, denominada Sara Suborbital, deverá testar em vôo o subsistema de recuperação, o subsistema de redes elétricas e o módulo de experimentação. O Sara Suborbital consiste em um veículo suborbital de 350 kg, a ser lançado através de um veículo de sondagem VS-40 modificado, a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (MA), com a finalidade de realizar experimentos de microgravidade de curta duração (cerca de 8 min).

O Subsistema Estrutural é responsável pela resistência tanto às cargas em vôo e de impacto com a água, quanto pela proteção térmica nas fases mais críticas da missão. Uma destas fases críticas é a da reentrada atmosférica, pois o veículo deixa a atmosfera mais densa (que termina em cerca de 100 km de altitude) e retorna a ela após trafegar no vácuo. Muito embora o veículo não possua uma velocidade tão alta quanto à de um veículo retornando da órbita terrestre, ainda assim, o aquecimento cinético é significativo, demandando um cuidado especial para que a estrutura não seja submetida a temperaturas muito altas.

O Subsistema de Recuperação é constituído de um conjunto de três tipos de pára-quedas: uma aba piloto, para a extração dos demais pára-quedas, um pára-quedas de arrasto, para a redução principal de velocidade, e um conjunto de pára-quedas principais, para levar a plataforma até a velocidade de descida especificada para o impacto com a água.

O Subsistema de Redes Elétricas engloba toda a eletrônica embarcada no veículo. O Sara Suborbital se estrutura segundo uma arquitetura eletrônica descentralizada. Ele possui uma Rede de Serviço, destinada ao suprimento de energia e ao sequenciamento de eventos em vôo, uma Rede de Telemedidas, destinada à transmissão dos dados de vôo para a estação de solo, uma Rede de Controle, onde estão localizados os sensores inerciais e o computador de bordo, incluindo os atuadores de gás frio (destinados a zerar as velocidades angulares da plataforma) e uma Rede de Segurança, responsável por comandar a teledestruição do veículo VS-40 caso este assuma uma trajetória anômala. Neste particular, o Sara Suborbital apresenta uma proposta inovadora, pois toda a eletrônica do veículo VS-40 se encontra dentro da plataforma SARA Suborbital. Assim sendo, esta eletrônica pode ser recuperada após o vôo.

A altura máxima será de 300 km (apogeu) ou em pés será de:

Baseado na tabela acima o resultado será:

Altura em pés = O valor de pés igual a 1000 metros multiplicado por 300 km.

Sendo assim:

Altura = 3280 x 300 = 984.000 pés de altura.

O valor da máxima altura será de 984.000 pés ou 300 km.

Considerando as informações do projeto amerissagem na água (pouso). Será a 100 km da cidade de Parnaíba.

Este valor em milhas náuticas será:

Segundo a tabela acima o resultado será de:

Milhas náuticas = o valor de 100.000 metros que equivale a 100 km dividido pelo valor de uma milha náutica em relação a um km, assim:

Então o resultado é = 53.994 milhas náuticas

Veículos Hipersônicos

Outro objetivo do projeto SARA é o desenvolvimento de estruturas que possam suportar o severo ambiente de reentrada na atmosfera terrestre sem serem destruídos pelo calor.

Para isto, os quatro veículos que compõem o programa – dois suborbitais e dois orbitais – deverão fazer avanços progressivos para que o país adquira o conhecimento necessário para o desenvolvimento da tecnologia.

A sequência adotada é semelhante à do programa alemão Shefex (Sharp Edge Experiment), destinado à pesquisa de formas aerodinâmicas para a reentrada de veículos espaciais em regime hipersônico.

Tanto o Sara como o Shefex visam o desenvolvimento de tecnologias para a criação de aeronaves e veículos hipersônicos através da análise da reentrada de veículos espaciais na atmosfera terrestre.

Recuperação das Naves

No primeiro veículo do programa, o SARA Suborbital, serão desenvolvidas as tecnologias de eletrônica embarcada, do módulo para a realização de experimentos e do sistema de recuperação através de paraquedas. As maiores dificuldades envolviam exatamente o desenvolvimento do sistema de recuperação.

Dados revelados pelos europeus davam conta de que as taxas de falha neste sistema podem chegar a 20%. A maneira que o projeto encontrou de reverter esta expectativa foi a de investir em ensaios funcionais.

Todos os eventos, componentes e equipamentos deste sistema estariam sendo sistematicamente investigados e seus desempenhos avaliados. A equipe não tem receio em repetir ensaios caso ache que valha a pena, segundo afirmou um pesquisador.

Considerar que a operação de resgate será coordenada a partir da cidade de Parnaíba, a 100 km do local da amerissagem. Supondo que um avião decole do aeroporto de Parnaíba, realizar a viagem em duas etapas, sendo a metade 50 km a uma velocidade de 300 km/h e a segunda metade a 400 km/h.

Baseado nas informações acima a velocidade média da aeronave será:

ou 9,9 min

ou 7,5 min

Tempo total = 0,1666+0,125 = 0,291hr ou 17,46 min.

Então