Equipando o telescópio mais poderoso já construído

Perícia

Equipando o telescópio mais poderoso já construído

Ciência é evolução. Galileu usou seu telescópio em 1610 para ajudar a refutar a crença comum da época de que a maioria dos objetos celestes girava em torno da Terra. Os astrônomos modernos utilizam telescópios em órbita para entender mais sobre a formações dos planetas, buracos negros e matéria escura. O Telescópio Espacial Hubble revelou que o universo tem cerca de dois trilhões de galáxias, um número 10 vezes maior do que o estimado anteriormente.

Essas descobertas geram ainda mais questionamentos. E para responder a esses questionamentos, devemos olhar para o espaço ainda mais de perto, com mais clareza do que nunca. Isso agora será possível com o Telescópio James Webb, o telescópio mais poderoso já construído.

Quando a NASA lançar o Webb em dezembro, o telescópio contará com a tecnologia Timken para colaborar com uma missão bem-sucedida. É o exemplo mais recente de como a experiência em rolamentos da Timken promove a exploração do espaço e o conhecimento dos cientistas acerca do universo.


“É na nossa experiência em rolamentos que os clientes confiam para explorar o espaço, fazer descobertas sobre o universo e até mesmo monitorar e fazer previsões sobre o clima.”


Os rolamentos colaboram com a segurança e a comunicação

Scott Lafalam, especialista em engenharia de aplicação da Timken, começou a trabalhar em projetos de rolamentos de esferas e materiais para o telescópio há 12 anos com um empreiteiro da NASA. Ele diz que seus requisitos eram complexos, mas típicos para voos espaciais.

“Os rolamentos precisavam ser capazes de oferecer um desempenho excepcionalmente alto em um ambiente espacial”, diz ele. “Afinal, não é possível reparar ou substituir um rolamento em órbita a 1,6 milhão de quilômetros de distância.”

A tecnologia de rolamentos da Timken oferece suporte a dois sistemas críticos do telescópio Webb: mecanismos que protegem os principais componentes do telescópio espacial antes do lançamento e a antena de downlink que viabiliza a comunicação.

Durante a viagem ao espaço, os mecanismos de trava com rolamentos de esferas Timken® protegem as plataformas de lançamento que sustentam o protetor solar de cinco camadas (semelhante a uma pipa) do telescópio, mantendo-o dobrado como uma flor de origami. Durante o lançamento, as travas se abrem e liberam o protetor solar para impedir que a luz e o calor interfiram na instrumentação sensível do telescópio.

“Isso significa cargas muito altas e temperaturas de operação extremamente baixas para os nossos rolamentos de esferas”, comenta Lafalam. “Criamos uma solução personalizada que apresenta perfis de projeto especiais e um revestimento lubrificante de filme seco.”

Os rolamentos Timken estão no conjunto de juntas cardan biaxial que sustenta a antena de downlink. Um par de rolamentos pré-carregados se encontra do lado de entrada do conjunto. O lado de saída inclui um segundo par de rolamentos e um rolamento radial. Ambos os sistemas trabalham juntos para posicionar a antena para transmissão bidirecional constante de dados entre o telescópio orbital e os cientistas terrestres. Todos os rolamentos do conjunto das juntas cardan têm experiência prévia com aplicações espaciais.


Quando a NASA lançar o Webb em dezembro, o telescópio contará com a tecnologia Timken para colaborar com uma missão bem-sucedida. É o exemplo mais recente de como a experiência em rolamentos da Timken promove a exploração do espaço e o conhecimento dos cientistas sobre o universo.
Vídeo cortesia da NASA Goddard

Experiência que remonta às origens do voo espacial

Lafalam e seus colegas são a última geração de especialistas em rolamentos aeroespaciais da Timken, construídos a partir de conhecimentos que datam do início da exploração espacial e dos primeiros voos.

A Timken existe desde antes de os irmãos Wright conduzirem seu voo pioneiro e tem desempenhado um papel importante na evolução da tecnologia de aeronaves desde então.

E no que diz respeito às missões espaciais, os engenheiros da empresa desenvolvem soluções para as missões da NASA desde 1958. Os rolamentos de esferas bipartidos da Timken para sensores de horizonte ajudaram os primeiros astronautas a manter a espaçonave experimental em curso. Depois que Neil Armstrong e “Buzz” Aldrin caminharam na Lua, um giroscópio equipado com Timken guiou o Módulo de Exploração Lunar de volta à nave-mãe para que pudessem voltar para casa.


“Os rolamentos precisavam ser capazes de oferecer um desempenho excepcionalmente alto em um ambiente espacial. “Afinal, não é possível reparar ou substituir um rolamento em órbita a 1,6 milhão de quilômetros de distância.”


Em 2009, quando os astronautas da NASA embarcaram em uma caminhada espacial para fazer reparos delicados no Telescópio Espacial Hubble, eles usaram miniferramentas elétricas com rolamentos de esferas de precisão de seção fina personalizados da Timken que podiam suportar as temperaturas operacionais extremas e o vácuo do espaço.

Lafalam comenta que a altíssima qualidade, a confiabilidade de missão crítica e um excelente suporte de engenharia são apenas parte do trabalho. “É na nossa experiência em rolamentos que os clientes confiam para explorar o espaço, fazer descobertas sobre o universo e até mesmo monitorar e fazer previsões sobre o clima”, afirma ele. “Fazemos esse trabalho todos os dias, portanto, é fácil achar tudo natural.”

À medida que o lançamento se aproxima, a importância do trabalho e o possível impacto das descobertas iminentes são incontestáveis.


Recentemente, o robô rover Perseverance da NASA capturou um vídeo mostrando que é possível voar de helicóptero em Marte. O rover Curiosity, por sua vez, coletou dados sobre os riscos à saúde que os humanos enfrentariam por lá. Leia como a Timken equipou os rovers para fazer novas descobertas no Planeta Vermelho.