A vida a bordo da Estação Espacial Internacional pode em breve ser decididamente mais agradável. Os astronautas estão prestes a colher sua primeira pequena safra de alface, e uma máquina de café expresso italiana está prevista para entrega em novembro. E se tudo correr conforme o planejado, a estação espacial pode até ficar muito menos apertada no próximo verão graças a um módulo adicional construído pela Bigelow Aerospace.
A adição não se parecerá com o resto da estação, no entanto: é um módulo inflável (altamente sofisticado) com um escudo flexível.
O Módulo de Atividade Expansível Bigelow (BEAM) será o primeiro módulo espacial não rígido e expansível para abrigar os ocupantes humanos. O BEAM está programado para chegar, deflacionado e compacto, a bordo da oitava missão de reabastecimento de carga da SpaceX ISS em 2015. Uma vez afixada na ISS pelo robótico Canadaarm2, o BEAM irá inflar para uma sala de 13 por 11 pés, e os astronautas iniciarão uma planejado dois anos, teste apoiado pela NASA. Em particular, a NASA está interessada em saber como a estrutura se compara a coisas como os impactos de micro-meteoros e radiação em comparação com estruturas rígidas, principalmente metálicas, mais tradicionais, como o próprio ISS.
Sem uma estrutura rígida, a fragilidade e os vazamentos de ar são, obviamente, uma preocupação. Mas o casco do BEAM é construído menos como um balão e mais como um pneu grosso envolto em um colete parecido com um Kevlar. Michael Gold, diretor de operações de DC e crescimento de negócios da Bigelow Aerospace, diz que a natureza flexível do BEAM é parte da razão pela qual ele pode oferecer grandes vantagens.
Ao contrário de estruturas rígidas como a ISS, o BEAM é mais adequado para atender a muitas necessidades da próxima geração da NASA: pode ser adaptado para atividades ou missões especializadas - como espaço para exercícios ou para astronatos realizarem experimentos - e pode ser conectado juntos para formar estruturas ainda maiores. Mais volume interno também significa mais espaço para suprimentos.
Talvez o benefício mais importante dos outros projetos da BEAM e da Bigelow Aerospace, no entanto, seja que sua pegada de lançamento é relativamente pequena e leve, com apenas 3.000 libras, o que torna muito menos caro o lançamento do que estruturas rígidas de tamanhos similares.
Em comparação, o peso total da ISS é de 925.000 libras - ou seria, se estivesse na Terra, e não em órbita.
"Não só vamos protegê-lo contra asteróides e radiação", diz Gold, "mas também de uma ameaça muito maior, que são cortes no orçamento". Nossa tecnologia pode ser implementada por uma fração do custo dos sistemas tradicionais. ”
Enquanto a NASA e as agências espaciais internacionais se esforçam para levar os astronautas para Marte e além, enquanto enfrentam batalhas orçamentárias na Terra, descobrir como fazer mais com menos é uma das inovações mais necessárias na exploração espacial moderna.
A empresa testou os conceitos da BEAM já em órbita, com os anteriores (e um pouco menores) do Genesis I e Genesis II, que foram lançados e testados em 2006 e 2007 a bordo de foguetes nucleares da era soviética convertidos.
Esta nova rodada de testes BEAM será a primeira com astronautas humanos dentro, no entanto. A NASA está atualmente testando o módulo BEAM no solo, tanto com Bigelow quanto com testadores de materiais independentes, para entender como seus materiais se esticam e retêm a forma ao longo do tempo, bem como exatamente como as estruturas falham quando ultrapassam seus limites.
A ideia de usar materiais não rígidos para estruturas no espaço existe há décadas. A NASA projetou e testou o conceito no solo, mas o módulo BEAM será a primeira estrutura não-metálica e flexível a ser testada no espaço pelos astronautas. Teste humano está finalmente acontecendo agora, porque a NASA está procurando maneiras de levar as pessoas a Marte e outros destinos distantes, o que exigirá espaçonaves maiores e uma capacidade maior de tripulação.
Jason Crusan, diretor de sistemas avançados de exploração na NASA, diz que uma vez que o módulo BEAM é instalado na ISS no próximo verão, medindo como vazamentos de módulos serão uma das principais preocupações.
"Tudo vaza em algum momento, até mesmo as nossas estruturas sólidas e rígidas", diz Crusan. "Há pontos e selos e tal, e entender como isso pode ou não vazar com o tempo e com o BEAM será realmente importante para nós."
Crusan também diz que o interior do BEAM será equipado com sensores de temperatura, impactos de micro-meteoros e radiação, o que ajudará a NASA a entender melhor de que maneira as naves espaciais não rígidas são mais ou menos perigosas para os astronautas durante longos períodos de tempo. .
Como o módulo de casca mole reage à radiação é também uma preocupação para a NASA. Mas esta pode ser outra área em que usar uma estrutura não rígida, geralmente não metálica, oferece um benefício substancial.
“Quando [as estruturas metálicas são] atingidas por uma partícula de radiação, uma partícula é dividida em muitas”, diz Crusan. “Estruturas de boa qualidade [como o BEAM] não têm metais nelas, então a sua partícula permanece uma partícula de alta energia e passa direto.”
Teoricamente, portanto, a estrutura pequena e inflável do BEAM deveria significar menos greves de radiação mais concentradas que passam pelo módulo, em vez de um borrifo de partículas muito menos poderosas, embora ainda potencialmente prejudiciais, como aquelas a que os astronautas são submetidos na ISS e outros. espaçonave com casca de metal.
O módulo BEAM e seus sucessores (a empresa também está trabalhando em estruturas maiores e mais avançadas, como o BA 330 de 330 metros cúbicos) podem ser críticos para os planos futuros da NASA, à medida que os seres humanos se aventuram mais longe no espaço.
A NASA está muito longe no desenvolvimento de um veículo lançador de próxima geração, o Sistema de Lançamento Espacial ou SLS, bem como uma nova cápsula, a Orion. Ambos devem fazer seu primeiro lançamento em 2017 e, como o BEAM, devem ajudar a dar passos maiores no espaço.
“O próximo componente que precisamos em órbita é algo que estende a duração do Orion além de sua duração de menos de 30 dias e tripulação de quatro pessoas para períodos de tempo cada vez maiores”, diz Crusan, “e isso será algum tipo de limitação habitat."
Se os testes forem como planejado, a natureza flexível, modular e de baixo custo do BEAM e outros módulos futuros como ele poderiam formar os habitats limitados que os astronautas precisarão na longa viagem a Marte e além.
