Ninguém visitou a lua desde 1972. Mas com o advento do voo espacial humano comercial, o desejo de retornar está ressurgindo e gerando uma nova corrida espacial. A Nasa escolheu a empresa privada SpaceX para fazer parte de suas operações de voos espaciais comerciais, mas a empresa também está buscando sua própria agenda de exploração espacial.
Para permitir voos para a lua e além, a NASA e a SpaceX estão desenvolvendo novos foguetes de carga pesada: a StarShip da SpaceX e o sistema de lançamento espacial da Nasa.
Mas como eles diferem e qual é o mais poderoso?
StarShip
Os foguetes passam por vários estágios para entrar em órbita. Ao descartar os tanques de combustível usados durante o vôo, o foguete se torna mais leve e, portanto, mais fácil de acelerar. Uma vez em operação, o sistema de lançamento da SpaceX será composto de duas etapas: o veículo de lançamento conhecido como Super Heavy e a Starship.
O Super Heavy é movido pelo motor de foguete Raptor, queimando uma combinação de metano líquido e oxigênio líquido. O princípio básico de um motor de foguete de combustível líquido é que dois propelentes – um combustível como o querosene e um oxidante como o oxigênio líquido – são colocados juntos em uma câmara de combustão e inflamados. A chama produz gás quente sob alta pressão que é expelido em alta velocidade através do bico do motor para produzir empuxo.
O foguete fornecerá 15 milhões de libras de empuxo no lançamento, o que é aproximadamente o dobro dos foguetes da era Apollo. No topo do lançador está a StarShip, ela própria movida por outros seis motores Raptor e equipada com um grande compartimento de missão para acomodar satélites, compartimentos para até 100 tripulantes e até tanques de combustível extras para reabastecimento no espaço, o que é fundamental para voos espaciais interplanetários humanos de longa duração .
A StarShip é projetada para operar no vácuo do espaço e dentro da atmosfera da Terra e de Marte, usando pequenas asas móveis para planar até a zona de pouso desejada.
Uma vez na área de pouso, a StarShip vira para uma posição vertical e usa seus motores Raptor a bordo para fazer uma descida e pouso motorizados. Ele terá impulso suficiente para se erguer da superfície de Marte ou da lua, superando a gravidade mais fraca desses mundos e retornar à Terra – novamente fazendo uma aterrissagem suave. A Starship e a Super Heavy são totalmente reutilizáveis e todo o sistema foi projetado para elevar mais de 100 toneladas de carga útil à superfície da Lua ou Marte.
A espaçonave está amadurecendo rapidamente. Um vôo de teste recente do protótipo da StarShip, o SN8, demonstrou com sucesso uma série de manobras necessárias para fazer este trabalho. Infelizmente, houve um defeito em um dos motores do Raptor e o SN8 caiu ao pousar. Outro vôo de teste é esperado nos próximos dias.
NASA’s Space Launch System
O Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da Nasa levará a coroa do Saturn V descontinuado como o foguete mais poderoso que a agência já usou. A encarnação atual (SLS bloco 1) tem quase 100 metros de altura.
O estágio central do SLS, contendo mais de 3,3 milhões de litros de hidrogênio líquido e oxigênio líquido (equivalente a uma piscina olímpica e meia), é movido por quatro motores RS-25, três dos quais foram usados no anterior Space Shuttle. Sua principal diferença com os Raptors é que eles queimam hidrogênio líquido em vez de metano.
O estágio central do foguete é aumentado por dois impulsionadores de foguete sólidos, presos às suas laterais, fornecendo um empuxo total combinado de 8,2 milhões de libras no lançamento – cerca de 5% a mais do que o Saturn V no lançamento. Isso levará a espaçonave para uma órbita baixa da Terra. O estágio superior se destina a levantar a carga útil anexada – a cápsula do astronauta – para fora da órbita da Terra e é um estágio de combustível líquido menor alimentado por um único motor RL-10 (já em uso pelos foguetes ATLAS e DELTA), que é menor e mais leve que o RS-25.
O Sistema de Lançamento Espacial enviará a cápsula da tripulação Orion, que pode suportar até seis tripulantes por 21 dias, para a Lua como parte da missão Artemis-1 – uma tarefa que os atuais foguetes da Nasa não são capazes de realizar.
O objetivo é ter grandes janelas de acrílico para que os astronautas possam assistir a viagem. Também terá motor próprio e abastecimento de combustível, além de sistemas de propulsão secundária para retorno à Terra. As futuras estações espaciais, como o Lunar Gateway, servirão como um centro logístico, que pode incluir reabastecimento.
É improvável que o estágio central e os foguetes de reforço sejam reutilizáveis (em vez de pousar, eles cairão no oceano), então há um custo mais alto com o sistema SLS, tanto em materiais quanto em meio ambiente. Ele foi projetado para evoluir para estágios maiores, capazes de transportar tripulação ou carga com peso de até 120 toneladas, o que é potencialmente mais do que a StarShip.
Grande parte da tecnologia utilizada no SLS é chamada de “equipamento legado”, pois é adaptada de missões anteriores, reduzindo o tempo de pesquisa e desenvolvimento. No entanto, no início deste mês, um incêndio de teste do estágio central do SLS foi interrompido um minuto após o início do teste de oito minutos devido a uma suspeita de falha de componente. Nenhum dano significativo ocorreu, e o gerente do programa SLS, John Honeycutt, declarou: “Não acho que estamos olhando para uma mudança significativa no design.”
E o vencedor é…
Então, qual espaçonave provavelmente alcançará e levará uma tripulação à lua primeiro? Artemis 2 está planejado como a primeira missão tripulada usando SLS para realizar um sobrevôo da lua e deve ser lançado em agosto de 2023. Enquanto a SpaceX não tem uma data específica planejada para o lançamento tripulado, eles estão executando o #dearMoon – um projeto envolvendo turismo espacial lunar planejado para 2023. Musk também declarou que uma missão marciana tripulada poderia ocorrer já em 2024, também usando a StarShip.
Em última análise, é uma competição entre uma agência que teve anos de testes e experiência, mas é limitada por um orçamento do contribuinte flutuante e mudanças na política administrativa, e uma empresa relativamente nova no jogo, mas que já lançou 109 foguetes Falcon 9 com 98% taxa de sucesso e tem um fluxo de caixa dedicado a longo prazo.
Quem chegar primeiro à Lua inaugurará uma nova era de exploração de um mundo que ainda tem muito valor científico.
Publicado em 03/02/2021 01h26
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