Idealizada pelo empresário e futurista Elon Musk, a SpaceX foi fundada em 2002 como uma tentativa de reacender o interesse público na exploração espacial e estimular o financiamento para a NASA. Além disso, Musk realmente queria lançar mísseis do tamanho de arranha-céus na órbita da Terra. E honestamente, quem não gostaria?
O objectivo final do visionário nascido na África do Sul é permitir a existência humana multiplanetária, reduzindo drasticamente o custo de lançamento de material para o espaço. Com a nossa tecnologia atual, escapar da gravidade da Terra não é fácil e tem um preço elevado.
Por exemplo, custará cerca de 500 milhões de dólares para enviar o Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA – actualmente, o foguetão mais poderoso alguma vez desenvolvido – para a órbita baixa da Terra com cerca de 70.000 kg (150.000 lb) de carga útil.
O melhor e mais recente da SpaceX, o Falcon Heavy, pode fazer quase o mesmo por aproximadamente US$ 90 milhões de dólares – menos de um quinto do SLS e seus equivalentes. Então, qual é o segredo por trás dessa eficiência sem precedentes e o que exatamente Elon Musk tem em mente para o futuro?
10 SpaceX
Rocky, começo para um sucesso estrondoso
Em 2002, fundar uma empresa de tecnologia aeroespacial era objectivamente uma aposta de alto risco . Num clima já dominado por gigantes da indústria como a Boeing e a Lockheed Martin, fazer arrancar uma start-up representava muitos desafios, sendo o financiamento o principal deles.
Até agora, Elon Musk tinha-se tornado conhecido ao desafiar as probabilidades, tendo abandonado um programa de doutoramento em Stanford depois de apenas dois dias para prosseguir os seus interesses empresariais durante a bolha das pontocom. No entanto, as primeiras falhas em 2006 e 2007 no lançamento de versões beta do carro-chefe da SpaceX, Falcon 9, deixaram a empresa quase na miséria. [1]
Musk já havia investido até US$ 100 milhões de suas finanças pessoais para ver o sucesso da empresa de tecnologia espacial e, em 2008, era uma questão de vida ou morte. Felizmente, o empresário bilionário e capitalista de risco Peter Thiel, também cofundador do PayPal, interveio no último momento e tornou-se o primeiro investidor externo da SpaceX. O capital de Thiel deu nova vida às pernas frágeis da empresa e o progresso tem sido constante desde então.
Agora, isso não quer dizer que a SpaceX não tenha tido muitos problemas desde o seu rejuvenescimento. Se não tivesse, então não seria uma grande empresa aeroespacial agora, não é? Quebrar e queimar simplesmente faz parte do território.
Em 2014-15, a SpaceX travou uma batalha legal com a Força Aérea dos Estados Unidos para conceder contratos de lançamento essencialmente sem concorrência à United Launch Alliance, uma joint venture entre a Boeing e a Lockheed Martin. Acrescente a isso a miríade de falhas de lançamento e pouso ao longo do final dos anos 2000 e início dos anos 2010.
Mas os seus sucessos parecem agora superar em muito os seus erros. A empresa possui vários contratos governamentais, militares e de satélites privados e lançou cerca de 50 foguetes Falcon 9 (alguns deles reutilizados). A empresa agora está avaliada em mais de US$ 20 bilhões. De tudo isto, é seguro assumir que o futuro da SpaceX está nas estrelas.
9 O Merlin 1D,
um verdadeiro mago no mundo dos foguetes
O Merlin 1D é o quarto motor auxiliar da família de motores Merlin que impulsiona o Falcon 9. Em fevereiro de 2018, o Falcon Heavy foi lançado centenas de quilômetros acima da superfície da Terra. Um único motor Merlin com potência máxima emite 845 quilonewtons (190.000 lb) de empuxo, pesando apenas cerca de 470 kg (1.030 lb). Isso lhe confere a maior relação empuxo-peso de qualquer motor auxiliar já projetado ou construído. Para se ter uma ideia, o impulso de um único Merlin é equivalente ao peso de 17 elefantes africanos adultos. [2]
Cada motor é, na verdade, auto-resfriado pelo suprimento de combustível do foguete, querosene de alta pressão. Este é um dos fatores que ajudou a reduzir o volume geral do motor , já que não são necessários tanques de refrigeração separados. O booster Falcon 9 está equipado com 9 motores Merlin, dois dos quais podem falhar durante o voo e não prejudicar o resultado da missão.
Além disso, os motores são classificados para funcionar dentro dos limites estruturais e térmicos exigidos para transportar astronautas. Isto significa que veremos inevitavelmente uma empresa privada enviando homens e mulheres para a Estação Espacial Internacional (ISS) nos próximos anos!
8 Enxágue e repita
a transformação de foguetes em aviões
No início dos anos 2000, depois de perceber que a compra de ICBMs russos remodelados para colocar as suas ambições em órbita não seria financeiramente viável, Musk decidiu construir os seus próprios foguetes. A ideia era produzir internamente cerca de 85% dos materiais necessários, o que ajudaria a reduzir radicalmente os custos de produção devido à natureza dispendiosa da subcontratação de peças.
O próximo passo em direção a uma maior eficiência vem com a total reutilização do foguete . Isso também faz todo o sentido. Se você se der ao trabalho de projetar e construir um foguete multimilionário, é lógico tentar recuperar tudo em vez de jogá-lo no oceano. Imagine quão caras seriam as viagens aéreas se você voasse em uma aeronave recém-batizada cada vez que viajasse.
Embora a reutilização não seja novidade para uma economia material, é um pouco mais difícil de aplicar a foguetes de 20 andares. A SpaceX é a primeira a empregar pouso propulsivo na atmosfera da Terra. Cada propulsor Falcon usa uma combinação de computadores de telemetria a bordo, aletas de grade retráteis e pernas de pouso, e motores de propulsão capazes de inclinar sua direção de impulso para pousar com segurança.
Em 21 de dezembro de 2015, o Falcon 9 fez seu primeiro pouso bem-sucedido após vários quase acidentes no início daquele ano. Desde então, a SpaceX realizou 21 das 26 tentativas, sendo as 17 aterrissagens mais recentes consecutivas (incluindo o Falcon Heavy).
A esperança de Musk é eventualmente ser capaz de reutilizar os propulsores Falcon milhares de vezes, de modo a reduzir o custo de capital por lançamento de cerca de US$ 60 a US$ 90 milhões para menos de US$ 50.000. Ao insistir num sistema 100% reutilizável, os únicos custos que cada voo incorreria seriam o abastecimento (cujo preço é insignificante em comparação com a construção do foguetão) e algumas outras despesas gerais, incluindo inspeções pré-lançamento. [3]
Com um histórico bastante impressionante ao longo de 2017 e 2018, parece que a SpaceX está no bom caminho para atender a essa demanda.
7 Entrega de carga para a Estação Espacial Internacional
custará US$ 150 milhões
A partir de 2009, a NASA concedeu à SpaceX um contrato de US$ 1,6 bilhão para iniciar missões de reabastecimento para a ISS. Logo após a aposentadoria dos ônibus espaciais, este acordo marcou a primeira vez que a NASA contaria com uma empresa privada para entregar carga à estação.
Durante um período de oito anos, a SpaceX foi encarregada de enviar um mínimo de 20 toneladas métricas de suprimentos – incluindo alimentos, água e equipamento científico – para um encontro com a ISS na órbita baixa da Terra. Em 2015, a presidente da SpaceX, Gwynne Shotwell, disse que cada uma das três missões planejadas para aquele ano foi avaliada em cerca de US$ 150 milhões. Desde 2016, a NASA assinou outras 14 missões de reabastecimento com a SpaceX.
O contrato entre a NASA e a SpaceX é um estilo de interação padrão de dinheiro por serviços. Embora 150 milhões de dólares por missão possam parecer muito, é uma fracção do que a NASA e os contribuintes dos EUA pagariam se supervisionassem o desenvolvimento dos seus próprios veículos de lançamento e de carga útil. A NASA também está auxiliando a SpaceX no desenvolvimento de sua cápsula Dragon tripulada. Combinado com o Falcon 9, o Dragon levará astronautas à ISS dentro de alguns anos. [4]
Tal como acontece com as missões de reabastecimento muito mais baratas, o desenvolvimento da cápsula tripulada Dragon deverá custar à NASA cerca de 17 mil milhões de dólares menos do que a concepção e construção do seu próprio veículo, o Orion. Por lançamento, espera-se que o Dragon volte a ser mais barato por uma margem significativa. Parece que o futuro das viagens espaciais reside actualmente numa parceria entre empresas espaciais privadas e agências governamentais.
6 Colonização planejada de Marte
Quando posso comprar meu ingresso?
Tudo o que a SpaceX trabalhou até agora esteve a serviço de sua visão fundadora: tornar a humanidade uma espécie multiplanetária. Em 2017, Musk disse: “Você quer acordar de manhã e pensar que o futuro será ótimo – e é disso que se trata ser uma civilização espacial. É acreditar no futuro e pensar que o futuro será melhor que o passado. E não consigo pensar em nada mais emocionante do que ir lá e estar entre as estrelas.”
Nos últimos 10 anos, a empresa tem trabalhado para aperfeiçoar a tecnologia de pouso propulsivo , otimizar os propulsores para se tornarem o mais próximo possível de 100% reutilizáveis e fazer experiências com estruturas espaciais de fibra de carbono para produzir veículos mais leves e mais fortes que custam menos do que aqueles fabricados a partir de veículos tradicionais. materiais.
O objetivo de todos esses avanços é tornar financeiramente viável uma viagem a Marte, custando US$ 500 mil por passagem, em vez de vários bilhões. Musk acredita que o custo pode cair para menos de US$ 100 mil com um refinamento contínuo da tecnologia reutilizável. [5]
A linha do tempo para Marte é rápida e furiosa, com pelo menos duas missões de carga ao planeta vermelho programadas para 2022. Dois anos depois, Musk e sua equipe pretendem enviar quatro naves a Marte, duas transportando suprimentos adicionais e duas transportando tripulações. de astronautas. O facilitador dessas ambições é o enorme foguete de codinome BFR.
5 O foguete BFR
One para acabar com todos eles
Uma vez construído, o Big F-king Rocket (BFR) será o foguete mais poderoso já fabricado – e por boas razões. Deve ser capaz de colocar em órbita o equivalente ao peso de uma baleia azul em carga e pessoas . O foguete é um projeto de estágio único para órbita. (Em comparação, os atuais foguetes Falcon 9 e Heavy têm dois estágios.) Isso significa que todo o foguete é totalmente reutilizável.
Como resultado, o BFR, um design quase 12 vezes mais poderoso que o Falcon 9, será mais barato de lançar e muito mais versátil. O objetivo final é que o BFR substitua todos os veículos da SpaceX atualmente em operação: as cápsulas Falcon 9, Heavy e Dragon.
Uma nave espacial ou um veículo-tanque pode ser montado no topo do propulsor. A espaçonave pode pousar em qualquer lugar do sistema solar e tem capacidade planejada para 100 pessoas, sua carga e outros suprimentos, totalizando uma massa de 150 toneladas. Tem um volume pressurizado de 825 metros cúbicos (29.000 pés 3 ), maior que o convés principal de um avião comercial A380.
Em sua configuração de trânsito em Marte, está planejado ter 40 cabines (que podem acomodar confortavelmente duas a três pessoas cada), uma cozinha, diversas grandes áreas comuns, um centro de entretenimento, um abrigo contra tempestades solares e um grande porão de carga.
Se isso não parecer impressionante o suficiente, você poderia dar à referida baleia azul um parceiro e um bebê e caber todos eles dentro da nave espacial. O veículo-tanque terá a mesma estrutura espacial da nave espacial, mas será preenchido com metano líquido e oxigênio líquido.
O design do BFR é verdadeiramente monstruoso. O propulsor com veículo de carga acoplado fica a 106 metros (348 pés) do solo e 9 metros (30 pés) de diâmetro, no mesmo nível do foguete Saturno V que transportou homens à Lua. O sistema proposto enviará a nave espacial e todos os seus ocupantes e carga para uma “órbita de estacionamento”.
Enquanto a espaçonave espera, o propulsor retornará à sua plataforma de lançamento por meio de pouso propulsivo e será montado no navio-tanque. Em seguida, o propulsor decolará novamente e impulsionará o navio-tanque até o encontro com a nave espacial. O navio-tanque reabastecerá a nave e retornará à Terra com o propulsor enquanto a nave parte para Marte.
A uma velocidade de 100.000 quilómetros por hora (62.000 mph), os passageiros a bordo da nave espacial tornar-se-ão os humanos mais rápidos que alguma vez existiram e chegarão a Marte dentro de três meses. [6]
4 Foguetes para trânsito internacional
voam para qualquer lugar do mundo em menos de uma hora!
Juntamente com o plano de Elon Musk para Marte, ele colocou esta questão: se a SpaceX está a construir um foguetão para viajar para a Lua e Marte, então porque não usar o BFR para viajar também para outros lugares ao redor do mundo? Devido à capacidade de reutilização de 100% do BFR, é concebível que ele possa ser usado para viagens incrivelmente rápidas de um país para outro.
Musk diz que seria necessário encontrar locais para a decolagem e aterrissagem do foguete que fossem um pouco afastados das grandes cidades porque “os foguetes são muito barulhentos”. Mas a maior parte do seu tempo de viagem seria gasto para chegar à plataforma de lançamento. De lá, seria um voo bastante curto. Além disso, quando você estiver livre da atmosfera da Terra, seu voo será “suave como a seda”, sem ar que possa causar turbulência ou mau tempo .
As rotas aéreas comerciais de maior tráfego, como LA para Nova York, Londres e Paris para Nova York, LA para Londres e Londres para Hong Kong, poderiam ser concluídas via BFR em qualquer lugar de 25 a 35 minutos. [7] Não houve cotação oficial sobre o preço dos bilhetes para estes voos, mas pode-se presumir que serão relativamente caros a princípio devido à infância tecnológica deste tipo de voo. . . er, desculpe-nos. . . viagem ao espaço.
3 O foguete mais poderoso do mundo
Falcon Heavy, lançamento em 6 de fevereiro
O Falcon Heavy é uma extensão do Falcon 9 e atualmente é o veículo de carga pesada da empresa de Musk. Desde o Saturn V , nenhum foguete foi tão poderoso. Semelhante em altura ao Falcon 9, mas ostentando dois propulsores adicionais de primeiro estágio do Falcon 9, o Falcon Heavy é composto por três núcleos de motor e um foguete de carga útil de segundo estágio montado no topo do núcleo intermediário.
Seu impulso na decolagem é de 22.819 quilonewtons (5,13 milhões de libras) e é capaz de transportar 64.000 kg (140.000 lb) – cerca de 10 elefantes africanos – de material para a órbita baixa da Terra, 17.000 kg (37.000 lb) para Marte e quase 3.600 quilogramas (8.000 lb) para Plutão! [8]
Em 6 de fevereiro de 2018, o foguete Falcon Heavy da SpaceX decolou da histórica plataforma 39a no centro de lançamento de Cabo Canaveral , na Flórida, a mesma plataforma de lançamento que viu as missões Apollo enviarem homens à Lua. A missão foi um grande marco para a SpaceX, que é agora a única empresa espacial comercial que enviou uma carga além da gravidade da Terra.
O pouso simultâneo dos dois propulsores Falcon do núcleo externo é uma demonstração do crescente domínio da SpaceX na tecnologia de foguetes reutilizáveis. Após a reentrada dos núcleos externos, foi possível ouvir seis estrondos sônicos emanando de cada uma das seções inferiores, pernas de pouso e aletas da grade dos propulsores.
O núcleo intermediário errou a marca de pouso em um dos drones oceânicos autônomos da SpaceX por cerca de 100 metros (330 pés) e colidiu com o Pacífico a cerca de 485 quilômetros por hora (300 mph). Musk esclareceu mais tarde que o núcleo central não foi capaz de reacender dois de seus motores para a queima crucial de pouso que desaceleraria o propulsor da velocidade supersônica para um toque suave.
No típico estilo caprichoso da SpaceX, a carga útil falsa usada para testar a capacidade de elevação do foguete foi o Tesla Roadster do próprio Elon Musk. Um manequim de astronauta carinhosamente apelidado de “Starman” (em homenagem à música de David Bowie) é seu passageiro. O manequim veste o traje espacial que a SpaceX está desenvolvendo atualmente.
O roadster foi enviado em uma órbita transmarciana, o que significa que há um carro viajando pelo espaço em direção a Marte a cerca de nove vezes a velocidade do som. A sua órbita projectada leva-o numa trajectória elíptica vários milhões de quilómetros para além de Marte, antes de voltar à volta do Sol.
No entanto, devido à estrutura composta de carbono do carro e à prevalência de radiação e detritos microscópicos no espaço, os químicos dizem que a maior parte do carro provavelmente se desintegrará dentro de um ano.
2 Você pode acompanhar o progresso do Starman através do sistema solar
Logo após o lançamento do Falcon Heavy em 6 de fevereiro de 2018, o engenheiro elétrico e trabalhador da indústria aeroespacial Ben Pearson criou um site, www.whereisroadster.com, que rastreia Starman e seu roadster vermelho cereja enquanto eles viajam pelo espaço. [9]
O site fornece dados de velocidade e posição relativos à Terra, Marte e ao Sol . Ele também fornece uma simulação da órbita do Starman ao redor do Sol e até mesmo dados curiosos, como o consumo estimado de combustível e quantas vezes o roadster excedeu até agora sua garantia vitalícia.
A simulação de Pearson é baseada em dados que ele recebe do sistema JPL HORIZONS, que é um compêndio online de rastreamento de objetos do sistema solar usado para asteróides, cometas, satélites e naves espaciais. Pearson também calculou uma série de aproximações próximas, ou quando o roadster estará dentro de alguma fração ou múltiplo de uma unidade astronômica da Terra ou de Marte. Uma unidade astronômica é a distância da Terra ao Sol ou cerca de 150 milhões de quilômetros (93 milhões de milhas).
Pearson criou o site logo após o lançamento. Ele percebeu que provavelmente haveria um público significativo, inclusive ele próprio, para acompanhar a exibição bastante cômica.
1 Iniciativa Starlink e uma tentativa de recuperar o nariz do Falcon 9
Em 22 de fevereiro de 2018, os satélites PAZ e Starlink foram lançados em órbita a bordo de um booster Falcon 9. PAZ é um satélite militar espanhol para segurança e defesa. Os satélites Starlink são os testes preliminares da iniciativa Starlink da SpaceX, que visa fornecer acesso global à Internet de banda larga até 2024.
Com os codinomes Tintin A e B, esses dois satélites servirão como prova de conceito enquanto a SpaceX aguarda a aprovação da FCC para lançar muitas centenas – e eventualmente milhares – de mais. Os satélites comunicarão entre si e com estações terrestres através de lasers ópticos, transmitindo acesso à Internet para qualquer lugar desde a Antárctida até uma aldeia africana.
Após o lançamento, a SpaceX tentou recuperar metade da carenagem do estágio superior usando seu barco de recuperação de carenagens chamado Sr. A carenagem é o cone do nariz do foguete que protege a carga útil na subida e é vital para a estrutura aerodinâmica do veículo. [10]
Após o segundo estágio ter saído da atmosfera terrestre, não há ar para resistir ao movimento da espaçonave e assim a carenagem se divide em duas partes e cai de volta para a Terra. Cada peça está avaliada em cerca de US$ 3 milhões, totalizando cerca de 10% do custo de lançamento.
Em esforços minuciosos para tornar reutilizáveis todas as partes do foguete, a carenagem, junto com o propulsor, deve ser recuperada. É aí que entra o Sr. Steven . O barco se posiciona embaixo da carenagem enquanto cai e usa uma rede gigante (como uma luva de beisebol) para pegá-lo.
A carenagem em si usa propulsores de gás frio e um grande pára-quedas para guiá-la até um ponto específico sobre o oceano e desacelerar sua velocidade de reentrada de oito vezes a velocidade do som. Infelizmente, o Sr. Steven errou a carenagem por apenas algumas centenas de metros desta vez, mas ele finalmente recuperou o cone do nariz e navegou orgulhosamente de volta ao porto com ele a reboque.
A SpaceX pretende eventualmente ter vários Mr. Stevens , embora provavelmente com nomes diferentes, para ajudar em sua agenda de lançamento cada vez mais ocupada.
Para fatos mais interessantes sobre a SpaceX e as viagens espaciais, confira 10 coisas que sabemos sobre a futura colônia de Elon Musk em Marte e 10 questões obscuras que dificultam missões tripuladas a Marte .
