<<<

VOLTA À TERRA

OS HOMENS

AS MÁQUINAS

REFERÊNCIAS

Para realizar uma viagem de ida à Lua e retorno à Terra, o programa Apollo utilizava, basicamente, três tipos de máquinas: dois computadores de orientação (Apollo Computer - AGC), um veículo lançador e uma espaçonave. Quanto aos computadores, sem os quais a missão não seria possível, um era instalado no módulo de comando e o outro no módulo lunar. O veículo lançador - denominado Saturno V - era um foguete de três estágios, cuja função era colocar a espaçonave a caminho da Lua. O restante das tarefas - chegar à Lua, pousar e retornar à Terra - ficava a cargo da espaçonave Apollo, a qual era composta de três módulos, ou seja, o Módulo de Comando, o Módulo de Serviço e o Módulo Lunar. Além disso, havia um pequeno carro elétrico que era utilizado para a locomoção dos astronautas em solo lunar.

Apollo Guidance Computer (AGC) foi um computador de bordo que provia recursos computacionais e controles para orientação, navegação e controle do Módulo de Comando e do Módulo Lunar. O AGC e sua interface de usuário DSKY foram desenvolvidos no início da década de 60 pelo laboratório de instrumentação do MIT (Laboratório Charles Stark Draper).

Fonte: commons.wikimedia

Enquanto no Projeto Gemini as espaçonaves eram manualmente pilotadas por joysticks, no Projeto Apollo o computador conduziu a maior parte do voo, exceto durante as aterrissagens lunares. Cada voo lunar transportava dois AGCs, um no Módulo de Comando e outro no módulo lunar, com exceção da missão Apollo 8 que não precisava de um módulo lunar para sua missão na órbita da lua. O AGC no módulo de comando era o centro de seu sistema de orientação, navegação e controle (ou GNC - guidance, navigation and control system). O AGC no módulo lunar executava seu Apollo PGNCS (sistema primário de orientação, navegação e controle), sigla pronunciada como "pings".

PRIMEIRO ESTÁGIO: Responsável pela primeira fase do voo, o primeiro estágio utilizava cinco motores F-1 que desenvolviam, ao todo, um empuxo de 3,4 milhões de kg.

Com aproximadamente 42 metros de comprimento e 10 metros de diâmetro, suas reservas de combustível eram de 800.000 litros de querosene e 1.310.000 litros de oxigênio liquido.

Com isso, a massa total do primeiro estágio, no momento do lançamento, era de aproximadamente 2.380 toneladas.

Mas, apesar do imenso volume de combustível, os motores do primeiro estágio queimavam por apenas 160 segundos, isto é, o tempo necessário e suficiente para elevar o restante do foguete a uma altura de ~65.000 metros, acelerando-o a uma velocidade de aproximadamente 10.000 quilômetros por hora.

SEGUNDO ESTÁGIO: Responsável pela segunda fase do voo, os motores do segundo estágio começavam a funcionar após o descarte do primeiro estágio.

Com aproximadamente 25 metros de comprimento e 10 metros de diâmetro, suas reservas de combustível eram de 1.000.000 litros de hidrogênio líquido e 331.000 litros de oxigênio líquido.

Com isso, a massa total do segundo estágio, no momento da ignição, era de aproximadamente 487.000 quilos.

Seus cinco motores J-2 produziam, ao todo, 510.000 kg de empuxo e funcionavam durante cerca de 6 minutos. Assim, após os motores do segundo estágio serem cortados, a altitude da espaçonave Apollo estava próxima dos 190 quilômetros e, a velocidade, perto de 25.000 quilômetros por hora. 

TERCEIRO ESTÁGIO: Em linhas gerais, o terceiro estágio era uma versão menor do segundo estágio.

Com aproximadamente 18 metros de comprimento e 6,5 metros de diâmetro, suas reservas de combustível eram de 253.000 litros de hidrogênio líquido e 92.000 litros de oxigênio líquido. No momento da ignição, sua massa total era de  ~123.000 quilogramas.

Seu único motor J-2 com 102.000 kg de empuxo, após funcionar por cerca de 145 segundos, fornecia a velocidade necessária para a nave Apollo entrar em uma órbita correta ao redor do planeta Terra.

Especificamente, a espaçonave Apollo passava a voar a uma altitude próxima aos 185 quilômetros, e com uma velocidade de aproximadamente 28.000 quilômetros por hora.

Cerca de três horas depois, o motor recomeçava a funcionar para lançar a nave Apollo em direção à Lua. Essa manobra, denominada injeção translunar, durava cerca de 6 minutos. Após essa manobra, a velocidade da nave Apollo passava para aproximadamente 40.000 quilômetros por hora.

Por fim, após ser feita a extração do módulo lunar, o terceiro estágio era definitivamente abandonado no espaço.

O veículo Apollo era formado por duas espaçonaves. A básica, que combinava os Módulos de Comando e de Serviço, os quais operavam durante toda a missão lunar; e o Módulo Lunar, que operava exclusivamente na região da Lua.

A espaçonave básica, com um nariz cônico seguido de um cilindro grosso, tinha mais ou menos a forma de um projétil. A parte cônica é o módulo de comando; o cilindro com seu cano de descarga protuberante é o módulo de serviço. Juntamente com a torre de escape, a espaçonave básica tinha o comprimento de aproximadamente 21 metros.

O Módulo de Comando ou cabina, por estar situada na ponta do foguete, precisava ter linhas aerodinâmicas (por isso, a extremidade cônica). Para a entrada na atmosfera terrestre, tinha uma base alargada que diluía o calor por uma área mais ampla possível e, ao mesmo tempo, criava uma resistência aerodinâmica para diminuir a velocidade da espaçonave em sua descida para a Terra. No lançamento, a massa total desse módulo era de aproximadamente 5.800 kg.

O Módulo de Serviço possuía um trio de células combustíveis, cuja função era criar energia elétrica pela combinação do hidrogênio com o oxigênio. Esta reação química transforma os gases em água e eletricidade. A água, pura e potável, era canalizada para uma caixa de reserva no Módulo de comando. Pronto para o lançamento, a massa total do Módulo de Serviço era de aproximadamente 24.000 kg.

Outro sistema importante alojado no Módulo de Serviço era um motor foguete, capaz de produzir um empuxo de aproximadamente 10.000 kg. As principais funções desse foguete eram efetuar correções na trajetória entre a Terra e a Lua, bem como efetuar duas acelerações críticas. A injeção na órbita lunar e a injeção transterrena que, ao conduzir a Apollo para fora da órbita lunar, iniciava a viagem de retorno ao planeta Terra.

Finalmente, tinha também a torre de escape, com aproximadamente 10 metros de comprimento. Sua função era separar a cabina Apollo do restante do foguete em caso de algum defeito na partida ou nos primeiros três minutos de voo. Sua massa total era de aproximadamente 4.100 kg.

O Módulo Lunar possuía duas partes ou estágios. O mais baixo, o estágio de descida, era equipado com um motor foguete que permitia ao módulo Lunar baixar até a superfície da Lua. Juntamente com os seus tanques de combustível e um compartimento para instrumentos científicos, a massa total do estágio de descida era de aproximadamente 11.000 Kg. Seu motor, capaz de variar a potência, podia oferecer de 500 a 4.500 kg de empuxo, aproximadamente.

O estágio superior, por constituir o abrigo dos astronautas em solo lunar, era mais complexo. Possuía muitos dos equipamentos existente na espaçonave básica, além do motor de subida, com os respectivos tanques de combustível, que fornecia um empuxo de 1.600 kg . Pronto para lançamento, a massa total do estágio de ascensão era de aproximadamente 5.000 kg.

O traje lunar

Ao se preparar para andar na Lua, os astronautas vestiam um macacão pressurizado. Sobre as costas levavam o equipamento autônomo de sobrevivência. Antes de deixar o Módulo Lunar, eles vestiam sobre o macacão e o capacete um conjunto leve para proteger contra o calor do Sol e de pequenos meteoritos. O capacete transparente era duplo e metalizado com uma folha fina de ouro, para proteção contra os raios solares. Embora complexa, a veste era relativamente flexível, de modo que os astronautas podiam realizar sem muitos problemas suas tarefas na Lua.

O veículo lunar

Nas missão Apollo 15, 16 e 17, os astronautas puderam usar o veículo Rover para seus deslocamentos. Funcionava com energia elétrica e possuía quatro motores de 0,25 Cavalos Força, cada um.

Sua velocidade era de aproximadamente 14 Km/h, pesava cerca de 210 Kg e podia transportar 490 kg de carga. Dispunha também de uma máquina calculadora, que permitia saber a cada momento qual o trajeto percorrido e, ainda, uma câmera de televisão a cores que era comandada da Terra.