A NASA está aproveitando tecnologias de ponta em supercomputação, simulação de fluidos e experimentos em túnel de vento para garantir que o foguete do Sistema de Lançamento Espacial (SLS) esteja pronto para sua primeira missão tripulada: o Artemis II. Previsto para transportar astronautas em uma jornada de cerca de 10 dias ao redor da Lua, o voo exigiu ajustes estruturais após resultados inesperados no teste do Artemis I.
Durante aquele voo, engenheiros observaram vibrações acima do esperado próximas aos pontos de fixação dos propulsores sólidos. As oscilações foram provocadas pelo fluxo de ar instável nas laterais do estágio central do foguete. Para solucionar o problema, uma inovação simples, porém eficaz, foi proposta: a adição de quatro strakes, pequenas aletas finas que lembram barbatanas. Estruturas desse tipo já são usadas em aeronaves para estabilizar fluxos de ar turbulentos, e sua aplicação no SLS promete minimizar vibrações, melhorando a segurança e o desempenho do veículo.
A solução nasceu a partir de extensos testes no Túnel de Vento do Plano Unitário, no Centro de Pesquisa Ames da NASA, na Califórnia. Os engenheiros aplicaram uma técnica avançada chamada Pintura Sensível à Pressão Instável (uPSP). Essa tinta especial reage a variações de pressão aerodinâmica ao ser iluminada, permitindo que câmeras de alta velocidade capturem mudanças no brilho que indicam como o ar flui ao redor do foguete.
Esses dados, transmitidos em tempo real para a instalação de Supercomputação Avançada da NASA por meio de uma rede de alta velocidade, foram processados em supercomputadores como o Cabeus, equipado com 350 nós de superchips NVIDIA. O resultado: simulações de dinâmica de fluidos extremamente detalhadas, capazes de preencher lacunas onde sensores e câmeras não conseguiam alcançar.
A análise integrada entre túnel de vento e simulações revelou que os strakes reduzem significativamente as oscilações, tornando o foguete mais estável durante sua ascensão.
A conexão direta entre os testes em túnel de vento e os sistemas de supercomputação transformou o processo de análise. O que antes levava semanas para ser processado agora é feito em apenas algumas horas. Além disso, as equipes de visualização de dados puderam trabalhar com um hyperwall (um sistema de telas de alta definição) para analisar os resultados em tempo real, permitindo ajustes rápidos e decisões mais seguras.
Segundo Kevin Murphy, diretor de dados científicos da NASA, essa integração “reduz custos, encurta prazos e fortalece projetos de formas que impactam diretamente a segurança dos voos espaciais humanos”.
Atualmente, uma equipe da Boeing está finalizando a instalação dos strakes no foguete no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, com previsão de conclusão até outubro de 2025. O Artemis II marcará não apenas a estreia tripulada do SLS e da cápsula Orion, mas também um passo essencial no programa que pretende estabelecer presença humana contínua na Lua e, no futuro, enviar astronautas para Marte.
Combinando engenharia experimental, supercomputação e soluções criativas, a NASA demonstra como a integração entre diferentes áreas do conhecimento pode resolver desafios complexos de forma eficiente. O sucesso da Artemis II não dependerá apenas da tecnologia embarcada, mas também da engenhosidade em transformar dados, simulações e testes em soluções práticas que pavimentam o caminho para a próxima era da exploração espacial.
Sobre a Imagem: Esta simulação de supercomputador mostra um close-up do foguete SLS durante a subida. A força de atrito é representada em verde, amarelo e azul. Uma faixa de quase dois metros de comprimento flanqueando o ponto de conexão frontal de cada propulsor no intertanque do SLS suaviza as vibrações induzidas pelo fluxo de ar, representadas por roxo, amarelo e vermelho. Os fluxos brancos representam um gráfico de contorno da magnitude da densidade, destacando a mudança de densidade no ar.
Crédito: NASA/NAS/Gerrit-Daniel Stich, Michael Barad, Timothy Sandstrom, Derek Dalle
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