SpaceX Starship: marcos importantes para o foguete mais poderoso do mundo

A nave estelar da SpaceX poderia ser lançada em seu primeiro vôo sem tripulação para Marte em 2024. (Crédito da imagem: SpaceX)

O próximo tiro espacial para a Starship é um vôo orbital.

O programa Starship da SpaceX, que possui o foguete mais alto e mais poderoso do mundo, acabará por colocar pessoas e cargas em Marte. O mais recente protótipo, SN20, está aguardando a chance de entrar em órbita. Vários outros protótipos fizeram voos, testes de solo e às vezes até erros de teste no esforço de melhorar voos futuros. Aqui está uma visão geral dos principais marcos na estrada da nave para o planeta vermelho.

20 anos em construção

O protótipo Starship SN9 da SpaceX conduziu um voo de teste de 10 quilômetros de altura a partir do site da empresa no sul do Texas em 3 de fevereiro de 2021. (Crédito da imagem: SpaceX)

O bilionário Elon Musk criou a SpaceX em 2002 a partir das vendas de duas empresas anteriores: a empresa de software de serviços de Internet Zip2 e o provedor de pagamento online PayPal. Seu objetivo final era criar uma empresa de assentamento da Mars. Dito isso, a SpaceX tem estado muito ocupada em outras esferas do espaço: a empresa construiu naves de carga Dragon e astronautas Crew Dragon para a Estação Espacial Internacional e lançou satélites para vários clientes a bordo dos foguetes Falcon 9 e Falcon Heavy.

Quanto a Marte, Musk lança periodicamente novas visões distantes de Marte (e às vezes muda os nomes e métricas dos sistemas) para o envio de tripulações, carga e foguetes. Musk rebatizou seu sistema de vôo espacial colonizador de Marte como Starship em 2018. “Tecnicamente, duas partes: Starship é a nave espacial / estágio superior e Super Heavy é o foguete impulsionador necessário para escapar da gravidade profunda da Terra bem (não é necessário para outros planetas ou luas), “Musk disse em um tweet de 2018.

Mudança de design chave

Uma vista aérea do protótipo da Starship Mk1 da SpaceX, vista durante a atualização da Starship de Elon Musk no sul do Texas em 28 de setembro de 2019. (Crédito da imagem: SpaceX)

No início, Musk planejou fazer Starship de fibra de carbono, mas em janeiro de 2019, ele anunciou que a nave seria construída em aço inoxidável, relatou a Space.com. Embora o aço inoxidável seja mais pesado do que a fibra de carbono – inicialmente aumentando o combustível necessário para o lançamento, junto com o custo associado – Musk disse que o aço inoxidável tem melhores propriedades térmicas para voos espaciais e, portanto, reduziria o custo a longo prazo. Musk disse mais tarde que essa mudança de design foi a melhor decisão que ele tomou para o projeto.

A nave estelar também passou por mais algumas alterações de design desde 2019. Musk optou por colocar seis motores Raptor no veículo da Nave Estelar em vez de sete. Ele também mudou o número de Raptors no Super Heavy, inicialmente diminuindo o número de 35 para 31 e depois aumentando novamente para incluir até 37 Raptors. (Nem todos os motores serão necessários em cada voo, mas pelo menos 24 Raptors são necessários para transportar a enorme nave para o espaço, disse Musk.)

Uma mudança surpresa no design da nave espacial foi revelada em 2021, relatou a Space.com, quando Musk disse que assistir ao filme de 2012 de Sacha Baron Cohen, “O ditador”, o inspirou a deixar o veículo mais pontudo. “Rodar não é assustador. Pointy é assustador”, disse o almirante general Aladeen de Cohen, um ditador fictício, sobre um míssil que seus engenheiros criaram.

Viagem de volta à lua

2 de março de 2021, o concurso dearMoon convocou candidatos para compor sua tripulação de oito pessoas. (Crédito da imagem: dearMoon / SpaceX)

O bilionário japonês Yusaku Maezawa, fundador da gigante de e-commerce japonesa Zozo, comprou uma viagem ao redor da lua, apelidada de dearMoon, a bordo da Starship em setembro de 2018 – uma passagem para voar ele mesmo e vários artistas em uma aventura lunar. (Naquela época, Starship era chamada de Big Falcon Spaceship, e Super Heavy era chamado de Big Falcon Rocket.) Embora a Starship ainda não tivesse começado os testes, Musk disse que esperava que ela pudesse estar pronta para a missão em 2023.

Em janeiro de 2020, Maezawa considerou brevemente a realização de um polêmico “concurso de namorada” em associação com o voo da dearMoon, mas retirou a oferta em 2020 apenas duas semanas após o anúncio. Em março de 2021, os organizadores da dearMoon anunciaram que estavam procurando por até oito tripulantes para voar ao redor da lua com Maezawa. A seleção está provavelmente em andamento em agosto de 2021, pois não houve mais anúncios sobre os membros da tripulação. A missão continua com voo planejado em 2023.

Programa de teste Starhopper

O protótipo do Starhopper da SpaceX aterrissou durante seu quarto e último teste, em 27 de agosto de 2019 (Crédito da imagem: Elon Musk via Twitter)

Starhopper era um protótipo de baixa altitude do sistema Starship que mais parecia um tanque voador do que um foguete aerodinâmico. A SpaceX fez dois testes de “fogo estático” do sistema em suas instalações em Boca Chica, Texas, para avaliar o desempenho do motor em 2019 e, em seguida, seguiu com quatro voos de teste curtos no mesmo ano.

O primeiro salto amarrado de 0,3 metro da nave estelar durou 3 segundos. “Starhopper acabou de decolar e atingiu os limites de amarração!” Musk disse em 6 de abril de 2019, tweetando um vídeo de fogo dramático do primeiro teste de fogo estático. O veículo atarracado fez quatro voos de teste no total: dois em uma corda por razões de segurança e dois totalmente desencadeados.

No primeiro vôo livre, em 25 de julho de 2019, o protótipo subiu a uma altitude prevista de 65 pés (20 m). Esperava-se que seu último voo antes de se aposentar em 27 de agosto de 2019 chegasse a 150 m (500 pés), em linha com um limite imposto pela Administração Federal de Aviação dos EUA (FAA).

Dois saltos antes de voar alto



O programa da Starship testou vários protótipos terrestres antes de tentar voar. A lista dos principais protótipos em 2019-2020 incluiu MK1 (destruído durante um teste de pressão do tanque), MK2 (abandonado para um design mais recente), MK3 / SN1 (destruído durante um teste de pressurização), SN2 (teste de pressão com sucesso), SN3 (destruído durante um teste de seu tanque de pressão) e SN4 (destruído durante um teste de fogo estático, após vários testes bem sucedidos).

Os protótipos SN5 e SN6 de Starship conduziram saltos de teste em baixa altitude. SN5 atingiu uma altitude de cerca de 500 pés em 4 de agosto de 2020, e se moveu lateralmente no céu para alcançar sua área de pouso. O SN6 também fez um passeio de 150 metros em 3 de setembro de 2020. “Acontece que você pode fazer qualquer coisa voar haha”, Musk tuitou sobre o vôo do SN6, com um vídeo mostrando uma estrutura semelhante a um tanque oscilando no ar.

A SpaceX destruiu deliberadamente o SN7 durante um teste de solo para coletar dados para voos futuros. O SN8, que voou em 23 de dezembro de 2020, realizou manobras aéreas complexas e giros durante o primeiro lançamento em alta altitude do programa. Ele voou a 7,8 milhas (12,5 quilômetros), mas falhou em manter o pouso, de acordo com um vídeo filmado da plataforma de pouso que o mostrou explodindo em uma bola de fogo no solo devido à pressão mais baixa do que o esperado no cabeçalho do tanque de combustível.

Crash e crash novamente

O protótipo do foguete Starship SN10 da SpaceX explode após uma decolagem bem-sucedida e um pouso suave no local de lançamento da empresa em Boca Chica, Texas, em 3 de março. Esta visualização foi fornecida por SPadre.com. (Crédito da imagem: Spadre.com via YouTube)

Em uma sequência rápida em fevereiro e março de 2021, o programa Starship enviou mais três protótipos em voos de alta altitude: SN9, SN10 e SN11. Os veículos voaram por cerca de 6 minutos cada, mas todos os três tiveram problemas técnicos durante o pouso que resultaram em colisões violentas ou explosões após o toque.

Após cada vôo, Musk enviava tweets explicando o que havia acontecido e quais modificações ele planejava fazer nos protótipos da nave estelar para melhorar o programa para a próxima tentativa. Por exemplo, Musk tuitou após a explosão do touchdown do SN11: “Parece que o motor 2 teve problemas na subida e não atingiu a pressão da câmara de operação durante a queima de pouso, mas, em teoria, não era necessário.”

O Controverso contrato da lua

A NASA selecionou a SpaceX para um contrato para futuras missões lunares. Esta é uma ilustração do design do módulo de pouso que levará os astronautas à superfície da lua. (Crédito da imagem: SpaceX)

eu


Em abril de 2021, a NASA selecionou a nave espacial da SpaceX em vez da competição (Blue Origin and Dynetics) por um contrato de pouso lunar de US $ 2,9 bilhões que faz parte do programa Artemis da agência espacial. Com essa missão, a NASA pretende colocar astronautas na Lua em algum momento da década de 2020; uma meta anterior de 2024 foi considerada “inviável” em agosto de 2021 devido a atrasos no desenvolvimento de trajes espaciais não relacionados, de acordo com o inspetor geral da NASA. A princípio, a NASA queria selecionar duas empresas para esta fase do contrato, mas a agência recebeu menos dinheiro do Congresso do que o desejado por seus sistemas de aterrissagem humana.

Tanto a Blue Origin quanto a Dynetics protestaram contra a decisão, mas o Government Accountability Office manteve a escolha da NASA em agosto de 2021. O GAO reconheceu a decisão de última hora da NASA de mudar seu contrato para uma opção de fonte única, mas acrescentou que em sua revisão: “No entanto, descobrimos nenhuma base para sustentar os protestos, porque os manifestantes não conseguiram estabelecer qualquer possibilidade razoável de prejuízo competitivo resultante. ”

Aterrissagem perfeita do SN15

Uma visão da nave estelar SN15 enquanto ela desce de volta à Terra em um teste de lançamento e pouso em 5 de maio de 2021. (Crédito da imagem: SpaceX)

O protótipo Starship SN15 da SpaceX pousou no 60º aniversário do primeiro vôo espacial tripulado dos Estados Unidos, quando o astronauta Alan Shepard explodiu no espaço a bordo da cápsula Mercury da NASA. Em 5 de maio de 2021, SN15 subiu 6,2 milhas (10 km) no céu e fez várias manobras no ar. Seis minutos após a decolagem, o protótipo fez um toque seguro em uma pista de pouso de concreto em Boca Chica. Em agosto de 2021, este foi o último vôo do programa Starship.

Em uma descrição do voo, os representantes da SpaceX disseram que várias mudanças nos veículos estavam presentes no novo protótipo. “SN15 tem melhorias de veículos em todas as estruturas, aviônicos e software, e os motores que permitirão mais velocidade e eficiência durante a produção e o vôo: especificamente, um novo conjunto de aviônicos aprimorados, arquitetura de propulsor atualizada na saia traseira e um novo design e configuração de motor Raptor.”

Grandes alturas

A primeira nave estelar orbital SN20 da SpaceX está empilhada no topo de seu enorme Super Heavy Booster 4 pela primeira vez em 6 de agosto de 2021 nas instalações da Starbase da empresa perto da vila de Boca Chica no sul do Texas. Eles tinham 395 pés de altura, mais altos do que o foguete lunar Saturno V da NASA. (Crédito da imagem: SpaceX / Elon Musk via Twitter)

O mais novo protótipo de nave estelar da SpaceX ficou brevemente no topo de um foguete impulsionador Super Heavy pela primeira vez em 6 de agosto de 2021, marcando o foguete mais alto já construído. “O sonho se tornou realidade”, Musk escreveu no Twitter sobre o Stacked Starship.

O teste de empilhamento em Boca Chica incluiu o acasalamento dos dois veículos por uma hora, com o sistema de nave estelar unido permanecendo 395 pés (120 m). Para efeito de comparação, o enorme foguete lunar Saturno V da NASA, usado para as missões Apollo, tinha apenas 110 metros de altura.

Individualmente, o Super Heavy tem 230 pés (70 m) de altura, e Starship SN20 adicionou mais 165 pés (50 m) de altura. Os dois veículos devem passar por vários testes técnicos em agosto para prepará-los para uma tentativa orbital.

Tentativa de voo orbital

Protótipo de nave estelar da SpaceX em preto e branco. (Crédito da imagem: Elon Musk / Twitter)R

A regulamentação continua sendo a grande incerteza, pois a nave estelar aguarda sua chance de fazer um teste de vôo orbital. Se tudo correr de acordo com o planejado, relatou a Space.com, a nave fará uma viagem ao redor do mundo para mergulhar na costa do Havaí após 90 minutos, enquanto o primeiro estágio do foguete Super Pesado deve retornar à Terra em 6 minutos após o lançamento no Golfo do México.

No entanto, a FAA realizou uma avaliação ambiental da missão da Starship, o que atrasou os planos da SpaceX de tentar o vôo em julho de 2021. Mesmo depois que a avaliação for concluída, pode haver mais certificações a serem consideradas.

“Dependendo do resultado dessa avaliação [ambiental], ela [SpaceX] também pode ser obrigada a passar por uma revisão mais detalhada, culminando em uma declaração de impacto ambiental atualizada. Somente após a conclusão desse processo a Administração Federal de Aviação pode prosseguir para o licenciamento um possível lançamento de nave estelar orbital “, informou a CNN Business em junho de 2021.


Publicado em 30/08/2021 15h21

Artigo original: