quinta-feira, 13 de agosto de 2009

Soyuz

Soyuz 1

Modelo Soyuz

Soyuz TMA (versão recente)

A Soyuz (em russo Союз, "união") é uma nave espacial soviética com capacidade para três cosmonautas, usada no programa espacial de mesmo nome e em outros programas, e que é usada até hoje pela Rússia. A expressão também pode designar o programa e a família de foguetes Soyuz da URSS (hoje Rússia). A Soyuz é a espaçonave com maior período de uso na história da exploração espacial (o primeiro vôo tripulado foi em 1967). A nave Soyuz tem sua origem no programa com o mesmo nome, desenvolvido pela extinta URSS, durante a corrida espacial pela conquista da Lua. Após a queda do comunismo, a nave passou a servir o programa espacial da Rússia (herdeira da URSS) e acabou sendo usada em parceria com o ex-rival, os EUA, nas operações com a Estação Espacial Internacional (ISS).
A nave Soyuz foi precedida pelas naves Vostok (com capacidade para um cosmonauta) e Voskhod (com capacidade para dois).
Acredita-se que o principal objetivo do desenvolvimento da Soyuz seria levar homens para a Lua, embora a antiga União Soviética não tenha admitido a existência deste plano.
A nave Soyuz adaptada para executar circunavegação da Lua, sem no entanto pousar no solo lunar, foi chamada Zond. A sua principal caraterística, em relação às outras naves consistia na substituição do módulo de reentrada por um módulo com vários instrumentos de medição.
A URSS tentou ao final da década de 1960, sem sucesso, circum-navegar com cosmonautas a Lua antes dos EUA. Tal fato não veio a ocorrer, devido a uma série de problemas com o programa espacial soviético.
Apenas missões Zond não tripuladas, Zond 5 e Zond 6, o fizeram em setembro e novembro de 1968. Após isto, ainda houve as missões não tripuladas Zond 7 e Zond 8 que circum-navegaram a Lua em 1969 e 1970, já após os bem sucedidos vôos tripulados dos EUA para a Lua.Durante o longo período de uso da Soyuz, diversas versões foram desenvolvidas para atender necessidades específicas.
As versões atuais são basicamente três: Soyuz T, Soyuz TM e Soyus TMA. A versão Soyuz T voou pela primeira vez em 1980 e, desde 1986, foi introduzida a versão "TM". Esta versão foi especialmente desenvolvida para enviar as tripulações da estação espacial MIR. As modificações incluem uma série de melhorias no projeto da nave e a introdução de controle de vôo computadorizado. A Soyuz TMA é a versão mais recente. Ela visa atender as necessidades das missões conjuntas EUA-Rússia: permite uma tripulação de altura maior (até 1,80m), possui um cockpit modernizado e um sistema de aterissagem melhorado que utiliza foguetes para amortecer o pouso. É também utilizada como "bote salva-vidas" da Estação Espacial Internacional (ISS).
Existe ainda uma versão não tripulada da Soyuz, chamada Progress, que consiste numa nave para envio de suprimentos, antes usada com a estação espacial MIR, e atualmente com a ISS. A capacidade de carga da Progress é de 2,230 - 3,200 kg.A China, recentemente, enviou seu primeiro taikonauta ao espaço, usando a nave Shenzhou, que é uma versão melhorada da Soyuz.A espaçonave Soyuz é uma nave com capacidade para três cosmonautas em viagens prolongadas (pretendia-se que ela viajasse para a Lua) formada por três compartimentos: módulo de serviço; módulo orbital; e cápsula de reentrada (veja diagrama). No total, considerando todos os módulos, a nave mede cerca de 7,2 m de comprimento, com um diâmetro máximo de 2,7 m e 10,6 m de ponta a ponta dos painéis solares, pesando todo o conjunto, no lançamento, 7,1 ton. Suas dimensões e capacidades são similares à da nave Apollo que foi usada pelos EUA no Projeto Apollo.
Estes módulos da Soyuz podem se separar durante a missão. Este é, particularmente, o caso do módulo de reentrada, usado pelos cosmonautas, como o nome já indica, para a reentrada na atmosfera terrestre.
O módulo de reentrada da Soyuz, diferente do que aconteceu com o Projeto Apollo dos estadunidenses, não foi projetado para pousar na água, mas sim em terra firme. Sua precisão de acerto do ponto de pouso é de 30 km.
Os dispositivos de comunicação e controle, assim como os assentos dos tripulantes, ficam no módulo de reentrada. Os dispositivos de manutenção de vida ficam localizados no módulo orbital. Finalmente, no módulo de serviço localizam-se os motores para manobras, as antenas de comunicação e os painéis solares.
Na extremidade do módulo orbital, a Soyuz possui uma porta para acoplagem (usada para acoplar na MIR e na ISS, por exemplo).
A versão de carga Progress não possui esta construção modular, sendo totalmente inteiriça.
O foguete lançador da Soyuz e da Progress, chamado Soyuz, evoluiu do míssil balístico intercontinental Classe A (R.7 ou "Sputnik"), originalmente desenvolvido por Sergei Korolev. Desde o início dos anos 1960 até hoje, o veículo lançador Soyuz evoluiu em sua capacidade de lançamento, tendo sido desde o início o principal veículo para trabalho com a ISS.O lançador Soyuz possui três estágios com um comprimento que vai de 44,3 m até 46,28 m, dependendo da configuração usada, e 10,5 m de diâmetro máximo. A combustão é obtida usado uma mistura de querosene e oxigênio líquido. O foguete pesa 308 ton quando totalmente cheio de combustível. O foguete é equipado com 6 motores com 4 câmaras de combustão cada, sendo 4 motores no primeiro estágio, 1 no segundo e mais 1 no terceiro.
Para uma tão bem sucedida espaçonave, não se esperaria um início tão problemático como o da Soyuz. Sua primeira missão tripulada ocorreu em 23 de abril de 1967, tendo a bordo um único cosmonauta, Vladimir Komarov. Esta missão foi chamada Soyuz 1.
Foi planejado que a Soyuz 1 fizesse um rendez-vous (encontro em órbita) com a Soyuz 2, que seria lançada no dia seguinte, e dois cosmonautas da Soyuz 2 passassem para a Soyuz 1 após um "passeio no espaço".
Devido a uma série de problemas técnicos, nada disto se realizou, e a planejada Soyuz 2 nem decolou. No final, a missão resultou na morte de Komarov na reentrada, pois seu pára-quedas não abriu e a nave se espedaçou contra o solo.
Este acidente atrasou o programa Soyuz por 18 meses. Neste período foram tentados lançamentos não tripulados para verificar a confiabilidade do equipamento.
As missões tripuladas foram retomadas em 26 de outubro de 1968, com o lançamento da Soyuz 3. No entanto, o programa espacial soviético já estava bastante atrasado, e não tinha mais condições de alcançar o programa espacial dos EUA. O cosmonauta desta missão era Georgi Beregovoi, e sua missão era acoplar com uma Soyuz não tripulada (que recebeu o nome de Soyuz 2). No entanto, por falha humana, a acoplagem não foi bem sucedida.O primeiro acoplamento do programa espacial soviético só ocorreria com a Soyuz 4 - Soyuz 5, em janeiro de 1969. Nesta missão ocorreu a primeira transferência de tripulação da história da exploração espacial, onde dois cosmonautas da Soyuz 5, Yevgeny Khrunov e Aleksei Yeliseyev, trocaram de nave ("caminhando pelo espaço") e foram para a Soyuz 4, onde já estava o cosmonauta Vladimir Shatalov. Permaneceu na Soyuz 5 o cosmonauta Boris Volynov que acabou patrocinando a mais estranha reeentrada da história espacial, pois teve problemas para desacoplar o módulo de serviço na reentrada e a nave reentrou na atmosfera em uma posição não convencional. Também devido a problemas no sistema de foguetes de pouso, a descida foi mais dura que o normal e Volynov quebrou um dente na colisão com o solo.
Na década de 1960 ainda ocorreu a missão conjunta Soyuz 6, Soyuz 7 e Soyuz 8. A Soyuz 6 tirou fotos da tentativa de acoplamento das Soyuz 7 e Soyuz 8. O acoplamento falhou devido a um problema na eletrônica de rendez-vous das três naves.
A última missão Soyuz foi a Soyuz 9 em 1970.
O uso da nave Soyuz prosseguiu durante os anos 1970 e 1980, em um consistente conjunto de missões com objetivo de testar a capacidade humana em permanecer no espaço por longos períodos (projetos Salyut e Almaz). Este projeto culminaria com as missões Soyuz relacionadas com a estação espacial MIR. A primeira delas foi a Soyuz T-15, em março de 1986.
Também devemos lembrar a missão Soyuz 19 que acoplou com a Apollo 18 da Nasa (agência espacial dos EUA) em 1975.Finalmente, nos dias de hoje a Soyuz é a única nave espacial que serve a Estação Espacial Internacional, tanto levando astronautas, quanto mantimentos (usando uma nave Progress).

Soyuz T

Soyuz-T foi a segunda geração de espaçonaves russas Soyuz, em operação entre 1976 e 1986.
A nave, que levou ao espaço as tripulações das missões Soyuz T-2 a Soyuz T-15, era uma versão avançada da primeira nave construída para integrar o projeto conjunto Apollo-Soyuz, programa soviético-americano científico e político, que propiciou em 1975 o primeiro encontro no espaço entre astronautas e cosmonautas das duas nações.
A Soyuz T foi a primeira nave que incorporou painéis solares à sua estrutura, permitindo missões mais longas no espaço, um novo sistema eletrônico de acoplagem e um novo sistema de transmissão no módulo de serviço. Ela podia transportar três cosmonautas, com espaço para que pudessem usar trajes espaciais pressurizados.

Soyuz TM
Soyuz TM é a terceira geração de espaçonaves do programa espacial russo Soyuz, operacional ente 1986 e 2003, usado para o transporte de cosmonautas entre a Terra e as estações orbitais Mir e ISS.
Ela acrescentou ao modelo anterior Soyuz T um novo sistema de acoplagem, radiocomunicações, saída de emergência e integração eletrônica entre o pára-quedas e a nave, durante a descida na atmosfera.
O novo sistema de acoplagem no espaço chamado Kurz, permitiu às Soyuz TM manobrarem independentemente da Estação, sem a necessidade de controle e orientação de navegação feitos anteriormente pelas tripulações a bordo da Mir e da ISS.

Soyuz TMA

Soyuz TMA é a mais moderna versão das naves Soyuz, usada para vôos tripulados entre a Terra e a Estação Espacial Internacional, em operação desde 2003.
A nave tem várias modificações internas em relação ao modelo Soyuz-TM, de maneira a atender aos pedidos feitos pela NASA para entrar em serviço na ISS, incluindo uma maior latitude em espaço e capacidade de peso de tripulação e um sistema mais moderno de funcionamento dos pára-quedas.
Apesar de idêntica externamente ao modelo anterior, ela tem um interior mais espaçoso, com assentos melhor desenhados e ajustáveis, e um cockpit de vidro.
A nave Soyuz consiste de três partes:
Um módulo orbital esférico Um pequeno e aerodinâmico módulo de reentrada Um módulo de serviço cilíndrico, com painéis solares acoplados. As duas primeiras partes são o espaço habitável da aeronave, de espaço interno para locomoção maior do que as antigas naves Apollo. Ela transporta até três cosmonautas com condições de sobrevivência por até trinta dias. Os sistemas vitais de suporte à vida da nave produzem uma atmosfera de oxigênio e nitrogênio com pressurização igual ao nível do mar terrestre. A atmosfera interna é regenerada constantemente através de cilindros que absorvem a maioria do gás carbônico e da água produzida pela tripulação e os transforma em oxigênio.
Durante o lançamento, a nave é protegida por um nariz falso que é expelido assim que ela ultrapassa a atmosfera e tem um sistema de acoplagem com a ISS inteiramente automático. Ela pode ser operada por controle remoto desde a Terra ou de maneira independente pela tripulação.

Módulo orbital

A parte frontal da espaçonave é o módulo orbital, uma esfera também conhecida como o habitat do veículo. Nele estão instalados todos os equipamentos que não são necessários para a reentrada terrestre, como os experimentos científicos, equipamentos de comunicação, câmeras, carga e é comumente usado como local de refeições, lavatório e toilete. Nas últimas versões da Soyuz como a TMA, foi introduzida uma pequena janela, de maneira que a tripulação possa ter uma visão de frente do espaço.
Uma escotilha entre ele e o módulo de descida logo a seguir, pode ser fechada de maneira a isolá-la e criar uma câmera independente caso seja necessário numa emergência, com os cosmonautas podendo deixar o módulo por uma abertura lateral, a mesma que usam para embarcar na nave na plataforma de lançamento.

Módulo de reentrada

Este módulo é a seção do meio da nave completa e é a usada para acomodação da tripulação durante o lançamento e a volta a Terra. Possui uma cobertura resistente ao calor, para proteger o interior da abrasão causada na reentrada da atmosfera. Ele tem sua velocidade diminuída numa primeira fase pela própria atmosfera, depois por um pequeno pára-quedas de serviço e finalmente pelos grandes pára-quedas principais. Quando o módulo se encontra há alguns poucos metros do chão, um pequeno retrofoguete instalado atrás do escudo de calor é acionado automaticamente, suavizando ainda mais o contato com a superfície.
Um dos principais requisitos dos planejadores do módulo é que ele tivesse a maior eficiência volumétrica possível volume interno dividido pelo volume total do módulo. A melhor maneira de conseguir isto era construindo uma esfera, mas este tipo de forma não produz nenhuma elevação na superfície, o que resulta em reentradas puramente balísticas - em que se conta apenas com a resistência da atmosfera para diminuir a velocidade de reentrada. Este tipo de trajetória de reentrada é extremamente dura para os cosmonautas, devido à grande desaceleração que ela provoca e não pode ser controlada depois da queima inicial na saída da órbita e entrada na atmosfera.
Por este motivo a Soyuz possui um formato esférico com uma seção ligeiramente cônica em sua parte da frente. Este desenho permite à nave alguma elevação no formato liso de sua superfície, facilitando os comandos na reentrada e formando um escudo protetor clássico.

Módulo de serviço

A parte traseira e terceira seção da Soyuz é o módulo de serviço. Nele há uma espécie de container pressurizado, que contém os sistemas eletrônicos para controle de temperatura, gerador de energia elétrica, comunicações de rádio de longo alcance, radio telemetria e instrumentos de orientação e controle da nave.
Outra parte deste módulo, a última e não-pressurizada, carrega o motor da nave e os sistemas de propulsão e combustível, que proporcionam a capacidade de manobra em órbita e o empuxo para o início da descida de volta a Terra. Em seu lado externo, se encontram as antenas e os sensores de comunicação e orientação, além dos painéis solares, que se orientam pelo Sol para girar a nave no espaço.

Medidas

A nave completa em seus três estágios possui 7,48m de altura e 2,72m de diâmetro.

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