Por que o Nêutron é mais avançado que os foguetes da SpaceX

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/12/2021

Será o primeiro foguete a ser lançado sem a necessidade das tradicionais torres de lançamento.
[Imagem: Rocket Lab]

Foguete Nêutron

A SpaceX fez história ao desenvolver seus foguetes reutilizáveis, mas parece que irá precisar criar uma versão 2.0 de sua tecnologia se não quiser perder o diferencial de custos que conseguiu com os relançamentos.

A empresa aeroespacial RocketLab, dos EUA, anunciou seu novo foguete Nêutron, com capacidade para levar 8 toneladas ao espaço, e que nasce com uma série impressionante de inovações.

A RocketLab é dona do Elétron (Electron), um foguete de pequeno porte reutilizável, capaz de levar 300 kg e que já foi ao espaço 22 vezes - ele é o segundo foguete norte-americano mais lançado desde 2019.

Mas o novo foguete tem ambições bem maiores.

Segundo a empresa, o "veículo de lançamento Nêutron foi projetado para transformar o acesso ao espaço, oferecendo serviços de lançamento confiáveis e econômicos para megaconstelações de satélites, missões espaciais profundas e voos espaciais humanos.

Lançamento sem base e pouso sem pernas

A primeira grande novidade do Nêutron é o seu diâmetro de 7 metros, o que lhe dá uma base ampla e estável para o lançamento e o pouso, eliminando a necessidade de mecanismos complexos e pernas para pousar de volta.

Essa estrutura robusta também elimina a necessidade da tradicional infraestrutura do local de lançamento, incluindo a torre de lançamento. Em vez de ficar preso a estruturas metálicas, o Nêutron ficará de pé sobre suas próprias pernas para a decolagem.

Seu grande diâmetro também torna o foguete ideal para o lançamento de constelações de satélites, facilitando o empilhamento dos satélites individuais e a ida ao espaço de um maior número deles por lançamento.

Depois de alcançar o espaço e lançar o segundo estágio, o primeiro estágio retornará à Terra para um pouso propulsivo - usando os próprios motores para frenagem - no mesmo local de lançamento, eliminando os custos associados às plataformas de pouso e operações baseadas no oceano, como faz a SpaceX.

Foguete de fibra de carbono

A segunda novidade é o material de que o foguete é construído.

Em lugar das tradicionais ligas metálicas de qualidade aeroespacial para suportar as imensas forças de pressão e calor durante o lançamento e a reentrada, o Nêutron é feito de uma fibra de carbono especial, que não apenas é forte, como também é naturalmente talhada para lidar com o calor - as proteções de reentrada das naves são tipicamente feitas de materiais de carbono.

O atual Elétron já é feito de fibra de carbono, mas a empresa informa que desenvolveu um sistema de lançamento automatizado de fibras que permitirá construir cada metro do novo foguete em questão de minutos.

O segundo estágio fica dentro do primeiro, podendo ser menor e mais leve porque não precisa enfrentar os rigores do voo atmosférico.
[Imagem: Rocket Lab]

Carenagem que abre e fecha

A terceira novidade é a que mais chama a atenção visualmente: A capacidade do Nêutron de abrir e fechar sua carenagem, o compartimento útil que leva os satélites e naves espaciais, que a empresa chama de "Hipopótamo Esfomeado".

Este design inovador faz com que a carenagem faça parte da estrutura do primeiro estágio e permaneça fixa nele. Em vez de se separar e cair no oceano, como as carenagens tradicionais, as pétalas do Hipopótamo Esfomeado se abrirão para liberar o segundo estágio e a carga útil, antes de fecharem novamente, prontas para retornar à Terra acopladas ao primeiro estágio.

É bom lembrar que essas carenagens estão entre os materiais mais nobres da tecnologia aeroespacial, devido à necessidade de serem leves e fortes, para proteger os satélites e naves espaciais durante o lançamento. Só que elas são descartadas minutos após o lançamento, queimando-se na reentrada na atmosfera ou caindo no mar, onde precisam ser rastreadas e recuperadas. Reaproveitá-las dará à empresa uma economia de custos considerável.

Além disso, a parte que pousa de volta na plataforma de lançamento é um primeiro estágio já com as carenagens acopladas, o que lhe dá um nível de prontidão para o voo bastante superior, bastando montar um novo segundo estágio e fazer o reabastecimento. Este projeto avançado pode acelerar a frequência de lançamentos, um novo elemento de redução de custos.

Segundo estágio interno

Vem então a quarta grande inovação, talvez a maior de todas desde que começamos a lançar foguetes ao espaço.

O segundo estágio do Nêutron não é empilhado em cima do primeiro estágio: Ele fica lá dentro. Assim, quando a carenagem se abre, não são apenas os satélites ou naves que são deixados no espaço para serem impulsionados por seus próprios motores: É o segundo estágio inteiro que sai do interior do foguete, fazendo então o seu trabalho de levar a carga útil para a órbita desejada.

Todo o segundo estágio fica completamente envolvido pela estrutura do foguete durante o lançamento. Graças a isso, o segundo estágio do Nêutron foi projetado para ser o mais leve da história, permitindo um alto desempenho para implantações de satélites maiores em órbitas mais elevadas.

Normalmente o segundo estágio faz parte da estrutura externa do foguete e precisa fornecer resistência ao veículo desde a decolagem, devido à sua exposição ao ambiente da baixa atmosfera durante o lançamento. Por estar alojado dentro do primeiro estágio e da carenagem, elimina-se a necessidade de o segundo estágio precisar resistir ao ambiente de lançamento, podendo ser significativamente mais leve, o que permite um melhor desempenho no espaço.

O segundo estágio do Nêutron, que não é reutilizável por enquanto - mas isso é algo que a empresa planeja mudar - também é feito de compósito de carbono, com seis metros de comprimento.

Quanto aos propulsores, todo o foguete usa os motores Arquimedes, fabricados pela própria RocketLab. Alimentado por gás metano e oxigênio líquidos, cada motor produz um empuxo de 1 meganewton e alcança um empuxo específico de 320 segundos. O primeiro estágio do Nêutron conta com sete motores Arquimedes comuns, enquanto o segundo estágio precisa de apenas um motor otimizado para operar no vácuo do espaço.

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