Mitigação de riscos de experimentos científicos embarcados em cargas úteis em foguetes suborbitais

Abstract

Os voos espaciais oferecem riscos devido as condições ambientais extremas, além do alto grau de complexidade da construção e operação dos foguetes, sistemas e subsistemas. Há também, os riscos pessoais e materiais que são devidos a operação de lançamento de foguetes. Os custos para a execução destes projetos, seus respectivos ensaios, operação de lançamento e eventual resgate de carga útil, quando aplicável, também precisam ser considerados. No Brasil, a Agência Espacial Brasileira (AEB) oferece à comunidade científica nacional oportunidades de acesso ao espaço para que se realizem experimentos em ambiente de microgravidade, através de lançamento de foguetes suborbitais. Dado que a cadência de lançamentos deste tipo é baixa, as falhas de experimentos embarcados causam atrasos significativos para as pesquisas que dependem destas oportunidades. Este trabalho propõe aplicar a técnica STPA (System-Theoretic Process Analysis), um método de abordagem sistêmica para a análise de segurança do sistema dos experimentos científicos embarcados em cargas úteis espaciais em foguetes suborbitais. Esta técnica é baseada na metodologia STAMP (System-Theoretic Accident Model and Processes), a qual faz uma análise de risco preditiva. A aplicação desta metodologia visa a obtenção de restrições de segurança, recomendações e orientações que, por sua vez, contribuam para a elaboração de um conjunto de requisitos aplicáveis a experimentos científicos embarcados em cargas úteis espaciais de foguetes suborbitais. O resultado principal deste trabalho é um conjunto de requisitos de segurança predefinido em forma de template, aplicável a experimentos científicos espaciais. Este resultado será disponibilizado aos experimentadores científicos para sua aplicação desde a fase de concepção de seus experimentos. Este conjunto de requisitos será modelado utilizando a abordagem SysML (Systems Modeling Language), será então, avaliado através de um corpo técnico. Na sequência será realizado um estudo de caso com o propósito de avaliar a aplicação do conjunto de requisitos em um experimento. Este conjunto de requisitos tem como objetivo final contribuir para a garantia do sucesso da missão dos experimentos e da carga útil.