Sala Limpa: Validação e Primeiros Testes do TejoOne

A chegada da Fase D do projeto TejoOne marca um momento decisivo: o satélite está finalmente a passar do CDR (Critical Design Review) para a mesa de trabalho, ganhando forma em três dimensões.

Para que esta montagem decorra com total segurança, é necessário ter especial atenção ao ambiente onde os componentes são manipulados. Uma das principais preocupações é a presença de partículas suspensas no ar, que podem danificar ou comprometer o desempenho do satélite durante a missão. Para evitar esse risco, todo o processo de integração é realizado numa sala limpa.

O que é uma Sala Limpa?

Uma sala limpa é um ambiente controlado onde a concentração de partículas suspensas no ar é mantida dentro de limites muito reduzidos. Estas partículas, de tamanho muito pequeno e invisíveis ao olho humano (menores que 10 μm), podem interferir com equipamentos eletrónicos e, sobretudo, com sistemas óticos, podendo causar danos ou afetar o desempenho do satélite.

Características de uma Sala Limpa

Para garantir este ambiente controlado, uma sala limpa normalmente inclui:

• Filtragem de ar ativa, através de filtros HEPA
• Renovação constante do ar
• Pressão diferencial entre salas, evitando a entrada de partículas de zonas adjacentes
• Regras de acesso rigorosas

Estas regras de acesso incluem a proibição de entrada de materiais que libertem partículas, a higienização de todo o equipamento e ferramentas com álcool isopropílico e o uso obrigatório de bata, touca, luvas e protetores de pés.

Classes ISO de Salas Limpas

De acordo com a norma ISO 14644-1, as salas limpas são divididas em diferentes classes, dependendo do número e tamanho das partículas presentes por metro cúbico de ar. Estas classes vão de ISO 9 a ISO 1, correspondendo o ISO 9 ao ambiente de rua e o ISO 1 ao nível de limpeza mais elevado.

Para o trabalho com CubeSats, como o TejoOne, o comum é utilizar ISO 7. Neste nível, apenas é necessário preocuparmo-nos com partículas de maiores dimensões, superiores a 0,5 μm (sendo mais precisos: partículas acima dos tamanhos 0,5, 1 e 5 μm).

Validação da Sala Limpa

Uma vez que a sala era nova, não havia conhecimento prévio da sua capacidade de limpeza nem da classe a que pertencia. Sendo este o caso, foi necessário realizar a sua validação (ou qualificação) antes de poder ser utilizada para a integração do TejoOne.

Este processo garante que o ambiente cumpre os requisitos definidos para a classe ISO pretendida. A validação consistiu na realização de vários testes, avaliando diferentes combinações de potência da filtragem e condições ambientais.

Método de Medição

Para medir o nível real de partículas, foi utilizado um equipamento de contagem que suga um volume conhecido de ar, medido em litros por minuto, e deteta quantas partículas existem para cada tamanho especificado. A partir destes valores, é possível calcular a concentração de partículas por metro cúbico e determinar a classe ISO correspondente.

Resultados dos Testes

Os testes realizados permitiram obter os seguintes resultados:

1. Com todos os sistemas desligados: a sala apresenta um desempenho equivalente a ISO 8
2. Com 50% da filtragem ativa e o controlo de temperatura desligado: a sala consegue manter ISO 7, desde que não haja pessoas no interior

Conclusões da Validação

Com base nestes resultados, concluiu-se que:

• Durante períodos de trabalho com pessoas presentes, a filtragem deve operar entre 75% e 100%, dependendo do número de pessoas na sala
• O controlo de temperatura deve ser ligado sempre que houver pessoas a trabalhar ou quando houver necessidade de manter algum componente sensível a uma temperatura estável

Este processo de qualificação permitiu confirmar que a sala está pronta para suportar as exigências da montagem e integração do satélite.

Primeiro Teste Operacional

Com a sala limpa validada e aprovada para utilização em atividades de montagem e integração, realizou-se o primeiro teste operacional: a inspeção inicial da estrutura fornecida pela Agência Espacial Portuguesa, seguida da desmontagem e análise de um dos componentes recebidos para integração no TejoOne.

Objetivos do Teste

O objetivo deste ensaio foi duplo:

1. Verificar o estado físico da estrutura após o transporte e armazenamento
2. Avaliar a compatibilidade mecânica e dimensional do componente com as interfaces previstas no modelo estrutural do satélite

Resultados e Aprendizagens

Este primeiro teste demonstrou, na prática, que a sala limpa é adequada para operações reais de integração, permitindo trabalhar com componentes sensíveis enquanto se mantém um ambiente controlado.

Além disso, a experiência permitiu:

• Identificar o tipo de material de apoio necessário para otimizar o trabalho em próximas etapas
• Compreender as necessidades logísticas envolvidas no processo
• Avaliar requisitos técnicos e de documentação
• Melhorar a organização e planeamento de testes

Próximos Passos

Com base nas conclusões retiradas do primeiro teste, os próximos passos passam pela implementação das melhorias identificadas no Manufacturing, Assembly, Integration and Verification Plan (MAIV Plan), de forma a otimizar os procedimentos de montagem dentro da sala limpa.

Campanha de Testes

Após a revisão do MAIV, será iniciada a campanha de testes dos componentes de cada subsistema, com o objetivo de verificar o seu funcionamento, compatibilidade e desempenho em ambiente controlado. Estes testes permitirão validar o estado de cada elemento antes da integração mecânica na estrutura principal.

Montagem Final

Numa fase posterior, e após a qualificação de todos os subsistemas, será realizada a montagem completa do TejoOne, seguindo a sequência definida para a integração final. Este processo marcará a transição para uma nova etapa do projeto, aproximando o satélite da sua configuração final.

Agradecimentos

Agradecemos ao Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço pela cedência do espaço, onde o Espaço ao Cubo realizou a validação da sala limpa e continuará o trabalho, conduzindo os testes necessários e a integração do TejoOne, permitindo-nos realizar o sonho de montar o nosso satélite.

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Publicado pela Equipa Espaço ao Cubo - Integração e Testes