O Programa Avançado de Transporte Espacial (sigla inglesa: ASTP) é um programa da NASA para avançar as atuais tecnologias de sistemas de transporte espacial e inovar em novas tecnologias, através de investigação científica. O programa visa culminar na regularização do ambiente do espaço exterior, daqui a várias décadas, bem como acelerar os avanços científicos e tecnológicos.

Viagens espaciais de rotina Sendo um programa central da NASA para todo o transporte espacial, o Programa Avançado de Transporte Espacial do Centro de Voos Espaciais Marshall desenvolve tecnologias que pretendem aumentar a segurança de transportes espaciais, e reduzir os custos associados. Atualmente, custa 10.000 dólares americanos (US$) para enviar meio quilograma (uma libra) de carga útil para a órbita da Terra. O objetivo da NASA é reduzir este custo para centenas de dólarespor libra, durante os próximos 25 anos, e para dezenas de dólares por libra, nos próximos 40 anos.

No presente, os elevados custos do transporte espacial, aliados à sua falta de fiabilidade, desencorajam o acesso ao espaço como um ambiente cotidiano. Quando o transporte espacial se tornar seguro e acessível para pessoas comuns, inúmeras possibilidades e oportunidades poderão ser criadas - nomeadamente, viver e trabalhar no espaço; explorar novos mundos; e passar férias fora da Terra. Num contexto semelhante, as oportunidades para negócios e lazer multiplicam-se.

Investigadores do Centro de Voos Espaciais Marshall estão a avançar tecnologias de motores simples para propulsores exóticos, a fim de cumprir cada um dos objetivos previamente descritos.

Veículos de lançamento de nova geração O programa tem como foco principal o desenvolvimento de tecnologias para veículos de lançamento reutilizáveis (sigla inglesa: RLVs) de terceira geração, com previsão de operação até 2025, reduzindo o custo de transporte de carga para órbita da Terra para 100 dólares americanos (US$) por libra. Para além dos voos de demonstração X-33 e X-34 da NASA, o desenvolvimento destas novas tecnologias pretende aproximar o transporte espacial a um modelo operacional semelhante ao de uma companhia aérea, com descolagens e aterragens horizontais, tempos de resposta rápidos e pequenas equipas de apoio em terra.

Pretende-se que os veículos de lançamento de terceira geração — para além do Vaivém Espacial (Space Shuttle) e dos aviões "X" — utilizem novas tecnologias, como propelentes avançados que armazenam mais energia em tanques mais pequenos, resultando em veículos de lançamento menores. Sistemas avançados de proteção térmica também serão necessários para os futuros veículos de lançamento, visto que irão voar mais rápido pela atmosfera, resultando num maior aquecimento da estrutura, em comparação aos veículos atuais.

Outra tecnologia emergente – sistemas inteligentes de gestão da saúde do veículo – poderá permitir ao veículo de lançamento determinar o seu próprio estado de saúde, sem inspeção humana. Sensores incorporados no veículo podem enviar sinais para determinar se ocorreu algum dano durante o voo. Após a aterragem, o computador de bordo do veículo pode descarregar a informação relativa ao estado de saúde do veículo para o computador portátil de um controlador em terra, recomendar pontos de manutenção específicos ou informar que o veículo está pronto para o próximo lançamento.

Propulsão por respiração de oxigénio e ar O Programa Avançado de Transporte Espacial está a desenvolver tecnologias para motores de foguetão que utilizam oxigénio atmosférico, e que poderão transformar o futuro do transporte espacial numa rede semelhante às viagens aéreas atuais. No final de 1996, o Centro Marshall iniciou os testes destes motores. Impulsionadas por motores que "respiram" o oxigénio do ar, as naves seriam completamente reutilizáveis, capazes de descolar e pousar em pistas de aeroporto e estar prontas para voar novamente em poucos dias.

Um motor de respiração aérea – ou motor de ciclo combinado baseado em foguetão – obtém a sua potência inicial de descolagem através de foguetões com propulsão a ar, especialmente desenhados para aumentar o desempenho em cerca de 15%, em relação a foguetões convencionais. Quando a velocidade do veículo alcança o dobro da velocidade do som, o foguetão é desligado e o motor passa a depender totalmente do oxigénio da atmosfera, para queimar combustível. Quando alcança 10 vezes a velocidade do som, o motor é convertido a um sistema convencional de propulsão, para impulsionar o veículo para a órbita da Terra. Os testes destes motores continuam, atualmente, nas instalações do Laboratório de Ciências Aplicadas Gerais em Long Island, Nova York.

Outros avanços Para além da propulsão de respiração aérea, várias tecnologias estão a ser consideradas para uma terceira geração de veículos de lançamento reutilizáveis. Alguns exemplos incluem a levitação magnética, estruturas de fuselagem altamente integradas que sem transformam em voo; e os sistemas inteligentes de gestão da saúde do veículo.

O Programa de Transporte Espacial Avançado está também a investigar tecnologias para uma quarta geração de veículos de lançamento reutilizáveis, que pode estar operacional por volta de 2040. O objetivo é fazer viagens espaciais 20.000 vezes mais seguras e 1.000 vezes mais acessíveis em termos económicos, em comparação com os sistemas atuais. Esta geração poderá incluir viagens espaciais de rotina com passageiros.

Espaço exterior acessível À medida que o acesso ao espaço exterior melhora e se torna rutina, novos mercados poderão abrir, incluindo turismo de aventura, viagens e parques empresariais espaciais. Outros tipos de benefícios para o comércio e para a população global incluem energia elétrica solar transmitida a partir do espaço, hospitais espaciais para o tratamento de doenças crónicas e deficiências, mineração de asteróides para minerais de elevado valor económico e um sistema mundial de entrega expresso, para entrega de encomendas em duas horas.

Para além da órbita da Terra O Programa de Transporte Espacial Avançado está a desenvolver tecnologias que visam diminuir o tempo de viagens espaciais e o peso associado aos sistemas de propulsão necessários para viagens interplanetárias — incluindo missões mais arriscadas até à borda do Sistema Solar, e mais além. Alguns exemplos de tecnologias que estão a ser desenvolvidas para atingir estes objetivos são as amarras eletrodinâmicas, as velas solares, a aero-assistência e a propulsão elétrica de alta potência (propulsor iónico).

O programa está igualmente a conduzir investigação fundamental nas áreas da ciência e engenharia modernas, incluindo a fissão, fusão e propulsão de antimatéria, e novas teorias na área da física, que podem permitir o impulso contra o próprio espaço-tempo e viagens mais rápidas que a velocidade da luz.

Equipa O Programa de Transporte Espacial Avançado inclui uma equipa de membros de vários centros da NASA, agências governamentais dos EUA, indústrias e academia, focada em produtos e no desenvolvimento de uma variedade de tecnologias de propulsão e veículos . O desenvolvimento tecnológico está concentrado nas áreas de transporte hipersónico, viagens além da órbita terrestre baixa e investigação de conceitos avançados.

Ver também

Exploração de Marte Astromóvel marciano

Referências

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Categoria:Programas da NASA