Ninguém visita a Lua desde 1972. Mas com o advento do voo espacial comercial, o desejo do homem de retornar é reavivado e lança uma nova corrida espacial. NASA escolheu uma empresa privada SpaceX para participar de voos espaciais comerciais, mas esta empresa também possui seu próprio programa de exploração espacial.
Para garantir voos para a Lua e além, a NASA e a SpaceX estão desenvolvendo novos foguetes de alta capacidade: Starship da SpaceX e Sistema de lançamento espacial da NASA.
Mas como eles diferem e qual deles é mais poderoso?
SpaceX Starship
Foguetes passam por vários estágios para entrar em órbita. Ao descartar os tanques de combustível usados durante o voo, o foguete fica mais leve e, portanto, mais fácil de acelerar. Uma vez lançado, o sistema de lançamento da SpaceX consistirá em dois estágios: um veículo de lançamento conhecido como BFR (Big Falcon Rocket) e a própria nave estelar.
O BFR é alimentado por um motor de foguete Raptor, queimando uma mistura de metano líquido e oxigênio líquido. O princípio básico de um motor de foguete líquido é que dois propelentes – um propelente como o querosene e um oxidante como o oxigênio líquido – são combinados em uma câmara de combustão e inflamados. A chama produz gás quente sob alta pressão, que é ejetado em alta velocidade pelo bocal do motor para criar impulso.
O foguete fornecerá um impulso de 6,6 milhões de kg no lançamento, o que é cerca do dobro dos foguetes da era Apollo. No topo do BFR está a nave estelar, equipada com mais seis motores Raptor e um grande compartimento de operações para abrigar satélites, compartimentos de tripulação para até 100 pessoas e até tanques de combustível adicionais para reabastecimento no espaço, o que é crucial para longos voo humano interplanetário de longo prazo.
O Zorelite foi projetado para operar tanto no vácuo do espaço quanto nas atmosferas da Terra e de Marte, usando pequenas asas móveis para deslizar até a zona de pouso desejada.
Uma vez acima da área de pouso, Starship vira para uma posição vertical e usa seus motores Raptor a bordo para descida e pouso. Ele terá impulso suficiente para romper a superfície de Marte ou da Lua, superar a gravidade mais fraca desses mundos e retornar à Terra - novamente fazendo um pouso suave com um impulso. Starship e BFRs são totalmente reutilizáveis, e todo o sistema é projetado para levantar mais de 100 toneladas de carga útil para a superfície da Lua ou de Marte.
Outra coisa interessante sobre esta nave espacial:
- A SpaceX usará Starship para limpar o espaço de detritos
- Voo de teste da SpaceX Starship SN8 é considerado um sucesso, apesar da explosão
Starship está ganhando força rapidamente. Um voo de teste recente do protótipo Starship, SN8, demonstrou com sucesso o número de manobras necessárias para realizar esse trabalho. Infelizmente, um dos motores do Raptor falhou e o SN8 caiu ao pousar. Outro voo de teste está previsto para os próximos dias.
Sistema de lançamento espacial da NASA
O Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA é o foguete mais poderoso que a agência já usou. A encarnação atual (SLS Unit 1) tem quase 100 metros de altura.
O palco principal do SLS, contendo mais de 3,3 milhões de litros de hidrogênio líquido e oxigênio líquido (cerca de uma piscina olímpica e meia), é movido por quatro motores RS-25, três dos quais foram usados em ônibus espaciais anteriores. Sua principal diferença em relação aos Raptors é que eles queimam hidrogênio líquido em vez de metano.
O corpo principal do foguete é complementado por dois propulsores de foguetes sólidos presos às suas laterais, fornecendo um empuxo total combinado de 3.7 milhões de kg no lançamento - cerca de 5% a mais do que o Saturn V no lançamento. Este sistema colocará a espaçonave em órbita baixa da Terra. A unidade propulsora foi projetada para retirar da órbita terrestre a carga útil a ela acoplada - a cápsula do astronauta - e é um estágio menor movido a combustível líquido, movido por um único motor RL-10 (já usados nos 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 foguetes atuais da NASA não podem realizar atualmente.
Deve ter grandes janelas de acrílico para que os cosmonautas possam observar a viagem. Terá também motor e sistema de abastecimento de combustível próprios, bem como unidades auxiliares de propulsão para o retorno à Terra. As estações espaciais futuras, como o Lunar Gateway, servirão como um centro de logística que pode incluir reabastecimento.
Também interessante sobre os planos da NASA:
- A NASA propôs um plano de US$ 28 bilhões para devolver humanos à Lua até 2024
- NASA e Japão construirão em conjunto um posto avançado orbital para o programa Artemis
É improvável que o palco principal e o veículo de lançamento sejam reutilizáveis (eles cairão no oceano em vez de pousar), portanto, o sistema SLS é mais caro tanto em termos de materiais quanto de meio ambiente. Ele é projetado para ser desenvolvido para estágios maiores capazes de transportar tripulação ou carga com peso de até 120 toneladas, potencialmente mais de Starship.
Muitas das tecnologias usadas no SLS são chamadas de "hardware herdado" porque são adaptadas de missões anteriores, reduzindo o tempo de pesquisa e desenvolvimento. No início deste mês, um lançamento de teste do palco principal do SLS foi interrompido um minuto após o teste de oito minutos devido a uma suspeita de falha de componente. Não houve danos significativos e o gerente do programa SLS, John Honeycutt, afirmou: "Não acho que teremos grandes mudanças no design."
E o vencedor torna-se...
Então, qual espaçonave tem maior probabilidade de pousar uma tripulação na lua primeiro? O Artemis 2 está planejado para ser a primeira missão tripulada usando o SLS a voar pela Lua e deve ser lançado em agosto de 2023. Embora a SpaceX não tenha uma data específica para um lançamento tripulado, eles estão executando o #dearmoon, um projeto de turismo espacial lunar previsto para 2023. Musk também disse que uma missão tripulada a Marte poderia ocorrer já em 2024, também usando Starship.
Em última análise, é uma corrida entre uma agência que tem anos de testes e experiência, mas é limitada por orçamentos flutuantes dos contribuintes e mudanças nas políticas administrativas, e uma empresa que é relativamente nova no jogo, mas já lançou 109 foguetes Falcon 9 com 98 por cento taxa de sucesso e tem fluxo de caixa especial de longo prazo.
O primeiro a chegar à lua abrirá uma nova era de exploração do mundo, que ainda tem grande valor científico.
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