Quando a cápsula Orion, da NASA, pousou no Oceano Pacífico em 10 de abril, marcando mais um avanço da missão Artemis II, um detalhe essencial para o sucesso da operação veio de anos de pesquisa silenciosa. As informações são da Universidade Rice.
O sistema de três paraquedas da nave, responsável por reduzir a velocidade de descida e garantir um pouso seguro, foi desenvolvido com base em análises computacionais complexas conduzidas na Rice University, em parceria com o Johnson Space Center.
Tecnologia invisível que salvou a missão
O engenheiro mecânico Tayfun E. Tezduyar e o pesquisador Kenji Takizawa lideraram a única equipe responsável por realizar análises computacionais de interação fluido-estrutura (FSI) para o sistema de paraquedas da Orion, um trabalho concluído ainda em 2013, anos antes do retorno da cápsula à Terra.
Essas simulações foram cruciais para resolver um dos maiores desafios da engenharia espacial: equilibrar o tamanho do paraquedas com a estabilidade durante a descida.
O desafio da instabilidade
O problema vai além do tamanho. A aerodinâmica do paraquedas depende de sua forma, mas essa forma, por sua vez, é influenciada pelas forças do ar. Essa relação bidirecional, conhecida como interação fluido-estrutura, torna o sistema extremamente complexo.
Testes iniciais baseados em versões ampliadas dos paraquedas da era Apollo Program revelaram oscilações perigosas no diâmetro das estruturas, indicando instabilidade que poderia resultar em pousos inseguros.
Foi a partir das simulações de alta precisão feitas pela equipe da Rice que o problema foi confirmado e, mais importante, corrigido.
Simulações que economizaram tempo e milhões
O sistema final de paraquedas, refinado com base em testes reais da NASA e nos modelos computacionais, eliminou essas oscilações, garantindo uma descida estável, requisito essencial para missões tripuladas.
Além da segurança, o uso de simulações trouxe ganhos significativos em custo e tempo. Cada teste físico de queda é caro e depende de condições climáticas específicas. Com os modelos virtuais, engenheiros puderam testar inúmeras configurações antes de partir para experimentos reais.
Engenharia levada ao limite
Modelar os paraquedas da Orion exigiu resolver equações complexas que envolvem fluxo de ar e deformação de materiais ao mesmo tempo. O desafio foi ainda maior por conta do design do tipo ringsail, que possui centenas de aberturas e interações entre múltiplos paraquedas funcionando em conjunto.
Segundo Tezduyar, o projeto mobilizou praticamente toda sua equipe e foi tratado como prioridade nacional.
Um papel discreto, mas decisivo
Mais de uma década após o desenvolvimento dessas simulações, o trabalho da equipe teve um papel fundamental, ainda que pouco visível, em um dos maiores sucessos recentes da exploração espacial.
A missão Artemis II representa um passo importante no retorno de humanos à Lua, e a segurança da cápsula Orion, garantida por seus paraquedas, foi essencial para esse avanço.
