Vênus tripulada sobrevoando - Manned Venus flyby

O planeta Vênus, visto em cores verdadeiras na Mariner 10
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Tripulado Venus Flyby foi uma proposta da NASA de 1967-1968 para enviar três astronautas em uma missão de sobrevôo a Vênus em uma espaçonave derivada da Apollo em 1973-1974, usando um auxílio da gravidade para encurtar a viagem de retorno à Terra.

Programa de Aplicativos Apollo

Diagrama em corte da espaçonave flyby de Vênus.

Em meados da década de 1960, a NASA considerou "uma passagem aérea de três homens por Vênus" como parte do Programa de Aplicativos Apollo , usando hardware derivado do programa Apollo . Vários perfis de missão foram considerados para lançamento durante a década de 1970 e a missão de 1973 parece ser a que recebeu a consideração mais séria e está mais bem documentada. O lançamento teria ocorrido em 31 de outubro de 1973, com um sobrevôo de Vênus em 3 de março de 1974 e retorno à Terra em 1 de dezembro de 1974.

Fundo

A missão proposta teria usado um Saturn V para enviar três astronautas em um vôo passando por Vênus, que teria durado aproximadamente um ano. O estágio S-IVB teria sido uma " oficina úmida " semelhante ao projeto original do Skylab . Nesse conceito, o interior do tanque de combustível seria preenchido com alojamentos e diversos equipamentos que não ocupariam um volume significativo. O S-IVB seria então preenchido com propelentes normalmente e usado para acelerar a nave em seu caminho para Vênus. Uma vez que a queima fosse concluída, qualquer propelente remanescente seria ventilado para o espaço, e então o tanque maior de combustível poderia ser usado como espaço residencial, enquanto o tanque menor de oxigênio seria usado para armazenamento de resíduos.

Apenas um determinado número de equipamentos poderia ser carregado no tanque de hidrogênio sem ocupar muito espaço, enquanto outras peças não poderiam ser imersas em hidrogênio líquido e sobreviver. Em vez disso, este equipamento seria colocado na área intermediária entre o S-IVB e o Módulo de Comando / Serviço da Apollo (CSM), conhecido como Adaptador de Naves Espaciais-LM (SLA), que normalmente continha o Módulo Lunar da Apollo em missões lunares. Para maximizar a quantidade de espaço disponível nesta área, o motor do Sistema de Propulsão de Serviço do CSM seria substituído por dois motores do Sistema de Propulsão de Descida LM . Eles tinham sinos de motor muito menores e ficavam dentro do Módulo de Serviço, em vez de se estender até a área de SLA. Isso também proporcionou redundância no caso de falha de um único motor. Esses motores teriam sido responsáveis ​​tanto pela correção de curso durante o vôo quanto pela queima de frenagem para a reentrada na Terra.

Ao contrário das missões lunares Apollo, o CSM realizaria sua transposição e manobra de acoplamento com o estágio S-IVB antes da queima para deixar a órbita da Terra, ao invés de depois. Isso significava que os astronautas teriam voado "como os globos oculares", o impulso do motor empurrando-os para fora de seus assentos, em vez de para dentro deles. Isso foi necessário porque havia apenas uma pequena janela para uma queima de aborto pelo CSM para retornar à Terra após uma falha no S-IVB, então todos os sistemas da espaçonave precisavam estar operacionais e verificados antes de deixar a órbita de estacionamento ao redor da Terra para voar para Vênus.

Os precursores do sobrevôo de Vênus incluiriam um vôo de teste orbital inicial com um S-IVB "oficina úmida" e adaptador básico de acoplamento, e um vôo de teste de um ano levando o S-IVB a uma órbita quase geoestacionária ao redor da Terra.

Objetivos científicos

A missão teria medido:

  • Densidade atmosférica, temperatura e pressão em função da altitude, latitude e tempo.
  • Definição da superfície planetária e suas propriedades.
  • Composição química da baixa atmosfera e da superfície planetária.
  • Dados ionosféricos, como refletividade de rádio e densidade de elétrons e propriedades das camadas de nuvem.
  • Astronomia óptica - medições de UV e IV acima da atmosfera terrestre para auxiliar na determinação da distribuição espacial do hidrogênio.
  • Astronomia solar - UV, raios-X e possíveis medições infravermelhas do espectro solar e monitoramento espacial de eventos solares.
  • Astronomia de rádio e radar - observações de rádio para mapear o brilho do céu de rádio e para investigar as emissões de rádio solar, estelar e planetária; medições de radar da superfície de Vênus e Mercúrio
  • Astronomia de raios-X - medições para identificar novas fontes de raios-X no sistema galáctico e para obter informações adicionais sobre as fontes previamente identificadas.
  • Dados sobre o ambiente interplanetário Terra-Vênus, incluindo radiação de partículas, campos magnéticos e meteoróides.
  • Dados sobre o planeta Mercúrio, que estaria em alinhamento planetário mútuo com Vênus aproximadamente duas semanas após o sobrevôo de Vênus

Desenvolvimento de missão

A missão teria sido implementada em uma série de dois voos de desenvolvimento e um voo de produção, designados como fases A a C.

Fase A

A Fase A do plano teria lançado uma "oficina molhada" S-IVB e um Bloco II Apollo CSM padrão em órbita em um Saturno V. A tripulação separaria o CSM do S-IVB soprando os painéis SLA e , em seguida, executaria uma manobra de transposição e atracação semelhante à realizada nos voos lunares, para atracar com o módulo de atracação fixado à frente do S-IVB. Opcionalmente, eles poderiam usar o motor S-IVB para lançá-los em uma órbita alta antes de liberar qualquer propelente restante no espaço e entrar no tanque de combustível S-IVB para conduzir experimentos por algumas semanas. Depois de avaliar o uso do S-IVB como um habitat de longo prazo para astronautas, eles separariam o CSM do S-IVB e voltariam para a Terra.

Fase B

A fase B testaria a nave espacial Vênus em uma missão de longa duração em órbita alta. Um Saturn V lançaria um Bloco III CSM projetado para voos espaciais de longo prazo e um S-IVB modificado com o Módulo de Suporte Ambiental necessário para o voo real de Vênus, e após a transposição e manobra de atracação, o motor S-IVB levaria a espaçonave para uma órbita circular a uma altitude de cerca de 25.000 milhas ao redor da Terra. Esta altitude seria alta o suficiente para ficar livre dos cinturões de radiação da Terra, ao mesmo tempo que expõe a espaçonave a um ambiente semelhante ao de uma viagem a Vênus, mas perto o suficiente da Terra para que os astronautas possam usar o CSM para retornar em algumas horas em caso de emergência .

A energia provavelmente teria sido fornecida por painéis solares semelhantes aos usados ​​no Skylab , já que as células de combustível exigiriam uma grande quantidade de combustível para operar por um ano. Da mesma forma, as células de combustível no SM usadas para fornecer energia em voos lunares seriam substituídas por baterias que forneceriam energia suficiente para a duração das operações de lançamento e reentrada.

Fase C

A Fase C seria o sobrevoo real tripulado, usando um Bloco IV CSM e uma versão atualizada do Vênus flyby S-IVB que carregaria uma grande antena de rádio para comunicação com a Terra e duas ou mais pequenas sondas que seriam lançadas pouco antes do sobrevoo para entrar na atmosfera de Vênus. O Bloco IV CSM tem motores LM substituindo os motores do Sistema de Propulsão de Serviço , baterias para substituir as células de combustível e outras modificações para apoiar a comunicação de longo alcance com a Terra e as velocidades de reentrada mais altas necessárias para a trajetória de retorno em comparação com um retorno lunar órbita.

A missão da Fase C foi planejada para um lançamento no final de outubro ou início de novembro de 1973, quando os requisitos de velocidade necessários para chegar a Vênus e a duração da missão resultante seriam os mais baixos. Após uma breve permanência na órbita de estacionamento da Terra para verificar a espaçonave, a tripulação teria se dirigido para Vênus. No caso de um grande problema durante a queima de injeção trans-Vênus, teria havido cerca de uma hora para separar o CSM do S-IVB e usar o motor SM para cancelar a maior parte da velocidade ganha com a queima. Isso colocaria a nave em uma órbita altamente elíptica, que normalmente a traria de volta à Terra para reentrada dois ou três dias depois. Além dessa janela de tempo, o motor SM não teria propelente suficiente para trazer o CSM de volta à Terra antes que as baterias do SM ficassem sem carga. Nesse ponto, seria literalmente "Vênus ou busto".

Após uma queima S-IVB bem-sucedida, a espaçonave teria passado aproximadamente 3.000 milhas da superfície de Vênus cerca de quatro meses depois. A velocidade de sobrevôo seria tão alta que a tripulação teria apenas algumas horas para um estudo detalhado do planeta. Neste ponto, um ou mais módulos de sondas robóticas teriam se separado da nave principal para pousar em Vênus.

Durante o resto da missão, a tripulação teria realizado estudos astronômicos do Sol e Mercúrio, aproximando-se de 0,3 unidades astronômicas .

TMK-MAVR

Representação artística de TMK-MAVR em um sobrevôo de Vênus

Uma variante da missão TMK planejada da União Soviética a Marte em 1971-1974 envolveu um sobrevôo de Vênus na viagem de retorno e recebeu o codinome "MAVR" (MArs - VeneRa), que significa Marte - Vênus. No entanto, o programa TMK foi cancelado depois que o foguete N1 que era necessário para lançar a missão falhou em voar com sucesso.

Veja também

Referências

links externos