Caixa de sapatos

Pode ser pequeno, mas é crucial.

SEATTLE – Assim como os detectores de fumaça e monóxido de carbono que equipam sua casa, um dispositivo do tamanho de uma caixa de sapatos monitorará constantemente o ar que os astronautas respiram durante as missões Artemis tripuladas da NASA à Lua.

O objetivo da máquina é fornecer dados em tempo real sobre as concentrações de oxigênio, dióxido de carbono e vapor de água na espaçonave Orion, que é o veículo preferido da agência para o programa Artemis. O detector de qualidade do ar também está equipado com um sensor de pressão que alerta os astronautas antes que a pressão do ar dentro da cápsula atinja níveis perigosos. Isso pode ser causado por anomalias como vazamentos de gás.

“Ele possui diferentes verificações que garantem que as pessoas estejam cientes se algo não estiver certo”, disse Heather Woods, vice-gerente do programa do sistema de monitoramento do ar da Dynetics, ao Space.com.

Em 2018, a NASA escolheu a empresa sediada no Alabama para projetar e fabricar um detector de qualidade do ar para a missão tripulada Artemis 2. Depois de satisfazer os requisitos mais rigorosos da NASA em termos de hardware e software para voos espaciais tripulados, o detector tornou-se um dos primeiros instrumentos instalados na nave espacial Orion da missão em 2020. É capaz de suportar “cargas de lançamento quase completas quando vai para o espaço”. Monica Wuhrer, engenheira do projeto do sistema de monitoramento aéreo, disse ao Space.com.

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Além de monitorar continuamente o ar na cabine da Orion, este detector também foi projetado para medir a qualidade do ar dentro dos trajes espaciais dos astronautas Artemis 2 durante a viagem de 8 dias dos membros da tripulação ao redor da Lua no final do próximo ano.

Uma versão melhorada do detector original também fica dentro de outra espaçonave Orion que será usada para a missão Artemis 3, que é o esforço de pouso na Lua da NASA planejado para 2025. Este detector, no entanto, não é portátil e, portanto, não está instalado no Extra Vehicular. Os trajes de atividade (EVA) que os astronautas desta missão usarão enquanto caminham na lua, disse Trista Niemann, gerente do programa do sistema de monitoramento do ar, ao Space.com por e-mail. A equipe está investigando unidades portáteis que possam ser usadas em missões futuras, acrescentou ela.

Uma das quatro peças idênticas que completam o sistema de monitoramento aéreo a laser (LAMS) – um “corte LAM”, como a equipe o chama – foi apresentada na semana passada na Conferência Internacional de Pesquisa e Desenvolvimento da Estação Espacial (ISSRDC) em Seattle. O segmento apresentado era um instrumento de 2,7 quilos adornado com componentes eletrônicos complexos dispostos em um revestimento retangular transparente, com um tubo em forma de trombeta que deixa entrar ar continuamente para teste.

Se você soprasse o mais leve sopro de ar no orifício semelhante a uma trombeta, como eu fiz, você notaria picos em uma pequena tela próxima, não muito diferente daqueles vistos em um monitor de batimentos cardíacos. Pouco depois, esses picos diminuiriam para leituras padrão, à medida que o ar da sala entrasse passivamente.

A principal função do dispositivo de medir as concentrações de gás no ar que entra no dispositivo é realizada por um espectrômetro embalado em uma extremidade. Dentro deste espectrômetro estão lasers que emitem luz infravermelha que disparam feixes para a outra extremidade do sistema. Enquanto isso, quaisquer moléculas de gás no ar absorvem certos comprimentos de onda desta luz, deixando marcas distintas nos feixes de laser. Essas impressões podem ser medidas como sinais elétricos, e são esses sinais que estão associados à concentração total de cada molécula.

O sistema de monitoramento da qualidade do ar mede os níveis de água, dióxido de carbono e oxigênio. Este último é um fraco absorvedor de luz infravermelha e requer que um laser seja refletido entre dois espelhos 31 vezes, de acordo com o documento de especificações do dispositivo fornecido pela Leidos e visto pela Space.com. O elevado número de saltos aumenta efetivamente o comprimento do feixe de laser e permite resolução suficiente para medir sua concentração.

O sistema de monitoramento aéreo do Artemis 3 foi construído por um total de US$ 18 milhões, enquanto as versões futuras das missões Artemis 4 e Artemis 5 serão unidades "construídas para impressão" com preço de aproximadamente metade do custo por unidade do detector Artemis 3. , Niemann disse ao Space.com.