Especial – Tecnologia de foguetes espaciais

O foguete é um meio de impelir um projétil ou veículo para diante por meio da força do combustível que queima na câmara de combustão e que é ejetado por um bico na parte de trás do objeto que está sendo lançado. No uso atual, o motor de foguete difere do motor a jato na medida em que o primeiro carrega oxigênio e o segundo baseia-se na sucção do ar externo. Jatos são mais facilmente controláveis, mas foguetes são mais rápidos e podem operar em ambientes sem ar, como no espaço sideral.

Há dois tipos de foguetes com base em dois diferentes tipos de combustível: sólido e líquido. Os primeiros foguetes de combustível sólido eram projéteis obtidos pela explosão de pólvora, usados como fogos de artifício ou armas pelos chineses já em 1232. A marinha britânica usou foguetes desenvolvidos pelo engenheiro de balística William Congreve (1670-1729) para bombardear alvos na costa durantes as guerras napoleônicas e na guerra de 1812. Congreve empregou tubos de lançamento para melhorar a precisão de seus foguetes.

O norte-americano Robert H. Goddard (1882-1945) lançou seu primeiro foguete de combustível líquido em 16 de março de 1926, e, no final da década de 1930, muitos teóricos já sugeriam que os foguetes poderiam ser a chave para vôos espaciais humanos. Os primeiros foguetes grandes e de longo alcance toram os mísseis V-2 (A-4) projetados por Wernher von Braun (1912-1977), construídos pelos alemães durante a Segunda Guerra Mundial e usados para bombardear a Grã-Bretanha de dentro da Alemanha.

Von Braun sempre esteve interessado em viagens espaciais e, após a Segunda Guerra Mundial, emigrou para os Estados Unidos, onde teve um papel essencial no programa espacial norte-americano. Ao mesmo tempo, muitos de seus colegas foram para a então União Soviética para trabalhar no programa espacial soviético. Pode-se dizer que os principais programas espaciais nos dois países até as décadas de 1960 e 1970 eram descendentes diretos do míssel V-2 de Wernher von Braun.

O maior foguete já construído foi o Saturno 5, com 111 metros de comprimento, cujos motores de combustível líquido eram capazes de liberar 4 milhões de quilos de propulsão. Os foguetes Saturno 5 foram usados entre 1969 e 1972 para enviar astronautas norte-americanos à Lua. O último deles foi utilizado para lançar a estação espacial Skylab em 1973.

Gigantes

A empresa estadunidense de tecnologia espacial SpaceX está trabalhando para o primeiro lançamento do Falcon Heavy, o foguete mais poderoso já criado pelo homem. Ele ainda não foi lançado, mas sua capacidade impressiona. Até hoje, o Falcon Heavy é o foguete espacial com maior quantidade operacional já criado, capaz de carregar 53 toneladas para a órbita terrestre baixa (LEO) e 12 toneladas para órbita geoestacionária (GTO).

Desde que aposentou os ônibus espaciais em 2011, a NASA não é mais capaz de enviar astronautas para o espaço, dependendo da nava Soyus, da Rússia. Por outro lado, a agência espacial americana planeja construir o maior foguete de todos os tempos para um lançamento 2018: seu tamanho é 117 metros. Ele bate o recorde do Saturn V, usado para levar o primeiro homem à lua, com 111m (equivalente a um prédio de 36 andares).

Tecnologia Brasileira

Para se chegar ao modelo atual do VLS-1, foram analisadas quinze concepções, chegando-se, ao final, à configuração em cluster, com quatro propulsores geometricamente distribuídos em torno de um corpo central, configuração semelhante à utilizada em diversos lançadores operacionais. O seu desenvolvimento é uma consequência natural de aproximadamente 25 anos de experiência acumulada pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) em foguetes de sondagem.

O VLS-1 tem a característica de ser um veículo convencional, da classe dos pequenos lançadores, com quatro estágios que totalizam um comprimento de 19 metros e massa total na decolagem de 50 toneladas. A propulsão é garantida por motores a propelente sólido, em todos os estágios, e possui capacidade de colocar em órbita circular de 250 Km a 1000 Km de altitude satélites de 100 Kg a 300 Kg.

O VLS-1, atualmente, é o principal projeto totalmente nacional na área de lançadores de satélites e encontra-se na fase de qualificação em voo. Até o presente, foram construídos três protótipos e efetuados dois lançamentos a partir do Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Nos lançamentos dos protótipos V01 e V02, realizados entre 1997 e 1999, respectivamente, problemas técnicos comprometeram o cumprimento da missão como um todo, mas não impediram a qualificação em vôo de diversos componentes do veículo. O protótipo V03, cujo lançamento deveria ter ocorrido em 2003, resultou em acidente, em 22 de agosto daquele ano, antes da tentativa de lançamento.

Nos lançamentos de qualificação, o VLS foi programado para cumprir a seguinte trajetória:

 

 

Fonte: AEB, G1, Terralogopet