COBERTURA ESPECIAL - Especial Espaço - Tecnologia

18 de Abril, 2018 - 10:20 ( Brasília )

Aceleração de hardware reforça a ciência na ISS

Atualização eletrônica para o Levitador Eletromagnético - Mais experiências em menos tempo

O astronauta alemão Alexander Gerst montará o HSC-OS (Sistema Operacional de Câmera de Alta Velocidade), uma pequena mas poderosa atualização eletrônica para controlar a câmera de vídeo de alta velocidade do Levitador Eletromagnético (EML) e processar rapidamente o enorme volume de dados que gera.

A Airbus desenvolveu este componente em nome da Administração Espacial do Centro Aeroespacial Alemão (DLR). Este “reforço” da ciência - programado para ser lançado com a Missão Orbital Antares 9 - será integrado às instalações do EML a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) durante a missão Horizons da Agência Espacial Europeia (ESA), que durará até o final de 2018.

O novo conceito da Airbus usa placas comerciais avançadas de microcomputador, especialmente adaptadas e qualificadas para uso no espaço, aumentando a velocidade de transferência da câmera para o sistema de computador por um fator de 10.

Além disso, um compressor de dados especial baseado em hardware integrado no microcomputador comercial substitui o conceito anterior baseado em software, reduzindo o tempo de compactação por fatores de 60 ou mais. Ambas as medidas aumentam significativamente a taxa de transferência de dados do sistema.

 

O Levitador Eletromagnético é uma aclamadíssima instalação experimental do laboratório Columbus da ISS. Financiado pela ESA e pela Administração Espacial da DLR, foi desenvolvido e construído pela Airbus. Foi lançado a bordo do ATV-5 em agosto de 2014, e Alexander Gerst instalou o EML durante sua primeira estada na ISS no outono do hemisfério norte de 2014.

Agora, a Gerst também está programado para instalar a eletrônica de dados neste verão do hemisfério norte - um importante aprimoramento do EML que permitirá aos pesquisadores buscarem uma excelência científica com eficiência ainda maior.

 

O EML
 

Esta instalação ajuda os pesquisadores na realização de experiências científicas em pequenas amostras de metal, permitindo que determinem parâmetros importantes do material com extrema precisão. Estes, por sua vez, são cruciais para otimizar os processos de fabricação industrial na Terra, para produzir melhores materiais metálicos com propriedades customizadas.

 

Amostras de metal são derretidas e aquecidas a temperaturas de até 2.100 graus Celsius e as medições são feitas com elas em estado fundido. As amostras são então solidificadas de maneira controlada.

Como os metais derretidos quentes são extremamente reativos quimicamente, cada amostra é processada sem recipientes, colocando-a sem um cadinho em um campo eletromagnético, fazendo com que elas sejam posicionadas e aquecidas por indução. Todas as medições precisam, portanto, também ser feitas usando métodos ópticos sem contato.

 

A sofisticada tecnologia de medição e processamento do EML também inclui uma câmera de vídeo de alta velocidade que filma em mais de 30.000 quadros por segundo esses processos rápidos que ocorrem na amostra de metal derretido que levita.

 

Desde o início das operações, muitas experiências foram realizadas (>1.200 ciclos de fusão e solidificação) e enormes volumes de dados foram coletados (>13 TB) - principalmente dados de vídeo.

 

“Ficou evidente, logo após a entrada em operação, que a capacidade da missão depende do tempo que leva para processar a enorme quantidade de dados de vídeo em alta velocidade”, disse Wolfgang Soellner, responsável na Airbus pelo projeto de experiências com o EML. “Isso se deveu a um conceito aprimorado de utilização que produz significativamente mais dados do que os estudos de missão haviam planejado. O processamento atualizado dos dados de vídeo eliminará esse gargalo no procedimento experimental”.

 

A ciência dos materiais depende da repetição de experências várias vezes com configurações ligeiramente alteradas, de modo que procedimentos experimentais acelerados são de importância fundamental para alcançar resultados científicos em tempo oportuno.


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