Cocô de passarinho e poeira serão os maiores inimigos do novo foguete da SpaceX

SpaceX

Lançamento do foguete Falcon Heavy, da SpaceX

Na semana passada, o Canaltech explicou como a construção de um muro na fronteira entre os Estados Unidos e o México pode atrapalhar os planos da SpaceX de levar as primeiras pessoas à Marte.

Mas existem fatores bem menos geopolíticos e bem mais naturais do que um muro que também podem atrapalhar os planos de Elon Musk: poeira e cocô de passarinho.

Para entender isso, precisamos entender um pouco mais sobre o Starship, o segundo estágio do sistema Big Falcon Rocket que está sendo desenvolvido pela empresa mirando a exploração espacial.

De acordo com Musk, o Starship será a nova “evolução” da SpaceX para o mercado aeroespacial e deverá substituir todos os foguetes utilizados atualmente pela empresa.

Musk garante que o novo modelo será não apenas reutilizável como também extremamente fácil de ser lançado em órbita, o que deverá diminuir em centenas de milhares de dólares os custos para mandar uma pessoa ao espaço.

Ainda que Musk só vá revelar os detalhes completos do projeto em algum momento entre março e abril deste ano, o que se sabe por enquanto é que o sistema terá uma espaçonave de cerca de 55m de comprimento, que será levada para o espaço no Super Heavy, um foguete de 67m altura.

A Starship está sendo projetada para ser reabastecida em órbita terrestre baixa (possivelmente na Estação Espacial Internacional) e, a partir de então, possui capacidade de levar até 100 passageiros com mais de 100 toneladas de suprimentos até Marte.

Mas, ainda que não tenha revelado o projeto dessa espaçonave, Musk já avisou que ele terá mudanças “radicais” de design quando comparada às espaçonaves atuais. Uma dessas mudanças seria a construção do veículo em aço inoxidável ao invés de fibras compostas de carbono (o que ajudaria a diminuir os custos de produção).

 

NASA

O Space Shuttle da NASA parte para o espaço, em 1986, perturbando um bando de pássaros

A segunda mudança seria no sistema de resfriamento do veículo, que abandonaria os “escudos” usados por qualquer espaçonave hoje por um sistema de “suor”, em que microporos no veículos “vazariam” um líquido que resfriaria a nave em operações de alta velocidade — um modo bem parecido com o sistema de resfriamento do corpo humano, que mantém a temperatura do corpo através da eliminação de suor pelos poros da pele.

O problema é que, ao revelar essa ideia, diversos engenheiros aeroespaciais se perguntaram se essa seria uma mudança que realmente tornaria as operações da nave melhores e mais seguras.

Isso porque o “escudo” utilizado hoje por praticamente todas as espaçonaves (inclusive as atuais da SpaceX) consiste de materiais ablativos (como cerâmica) para proteger as naves e os ocupantes do calor intenso.

Quando um desses veículos retorna para a Terra, ele acaba entrando na órbita do planeta em velocidades que podem chegar a 30 mil km/h — tão rápido que as moléculas ao redor da nave se transformam em plasma superaquecido, que consegue corroer ou derreter a maior parte dos materiais conhecidos pelo homem.

Por isso, qualquer pequeno defeito nesse sistema pode significar a destruição da nave e a morte de seus ocupantes ao retornar para a Terra.

A preocupação dos engenheiros de fora da empresa se dá justamente pelas poucos informações reveladas por Musk. Por enquanto, o que se sabe é que a nave será feita de aço inoxidável e usará um sistema de resfriamento por microporos.

O fato de se utilizar aço inoxidável já exige que o sistema de resfriamento seja impecável, já que, ao retornar à Terra, a Starship estará sujeita a temperaturas de até 1482 °C, e o aço inoxidável que será usado por Musk (o 310S) tem um ponto de fusão de 1315 ºC.

Isso significa que, caso haja qualquer problema na refrigeração, a espaçonave irá literalmente derreter – e com todos os ocupantes dentro – quando estiver tentando voltar à Terra.

Por isso, para os engenheiros, o sistema de microporos de Musk não dá a eles a mesma sensação de segurança que o bilionário parece ter. Isso porque a manutenção de um sistema desses pode ser bem complicada, pois é preciso garantir que não haja nada bloqueando os poros para que a nave seja resfriada corretamente.

Dwayne Day, engenheiro que ajudou a NASA a entender as causas do terrível acidente com o ônibus espacial Columbia em 2003, afirmou que um sistema baseado em microporos soltando líquidos pode ser bastante perigoso para seus passageiros.

Isso porque coisas bem corriqueiras – como o acúmulo de poeira ou um passarinho que, durante o voo, acaba fazendo cocô sobre a nave – pode bloquear esses poros, impedindo a saída de líquido e comprometendo o sistema de resfriamento durante a reentrada.

Ele ainda lembra que, como o objetivo da nave é ir e voltar de Marte, isso se torna algo ainda mais crítico, pois foi justamente o acúmulo de poeira nas células solares que acabou por “matar” recentemente a sonda Opportunity da NASA.

Outro que também alerta para os possíveis perigos de tal sistema é Walt Engelund, engenheiro e diretor do Diretório de Tecnologia e Exploração Espacial da NASA.

Além dos problemas apontados por Dwayne Day, Engelund comenta que o carbono presente em combustíveis a base de metano tende a se solidificar quando exposto a altas temperaturas, então o próprio líquido escolhido pela equipe de Musk pode acabar entupindo o sistema de resfriamento caso a escolha não se mostre perfeita.

Além disso, ele alerta que já é difícil encontrar poros entupidos ao fazer uma análise minuciosa em um foguete estacionado na base terrestre, e que esse tipo de operação pode ser impossível na superfície de Marte.

Apesar disso, Engelund se mostra otimista quanto ao resultado que será apresentado pela SpaceX, afirmando que eles possuem um corpo de engenheiros muito qualificado e que já surpreendeu a equipe da NASA em outras oportunidades.

Também vale lembrar que a SpaceX tem um histórico de não seguir o plano à risca e fazer diversas mudanças de design conforme novas descobertas são feitas durante os testes, então nada garante que essa ideia de resfriamento pensada por Musk vai mesmo ser implantada à risca ou que não será abandonada caso os testes comprovem que os problemas apontados pelos engenheiros de fora da empresa não poderão ser resolvidos com as tecnologias existentes atualmente.

 

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