7 fatos interessantes para aprender com os lançamentos da SpaceX

Imagem de capa do post com o lançamento de um foguete Falcon 9 ao fundo e o título "7 fatos interessantes para aprender com os lançamentos da SpaceX"
7 fatos interessantes para aprender com os lançamentos da SpaceX
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Confira alguns fatos interessantes sobre o lançamento de foguetes tendo como base as transmissões de decolagem do Falcon 9 e do Falcon Heavy da SpaceX.

A SpaceX tem se mostrado muito bem-sucedida no seu plano de produzir foguetes reutilizáveis. Até o momento de publicação deste post, segundo o site SpaceX Stats, a empresa já havia realizado 25 pousos do Falcon 9 sem problemas, sendo que 13 missões ocorreram com veículos reformados.

A SpaceX atrai bastante atenção para seus lançamentos, provavelmente devido à mistura de fatores como:

  • o espetáculo visual que é um lançamento de foguete e as imagens do 1º estágio retornando à Terra e pousando com sucesso;
  • o entusiasmo da equipe da SpaceX durante as transmissões ao vivo, que vibra a cada procedimento correto;
  • as declarações do CEO da companhia e entusiasta da exploração espacial Elon Musk, além da sua dedicação ao propósito de levar o ser humano a Marte.

Depois que a empresa enviou um carro para o espaço em fevereiro de 2018, a bordo do foguete Falcon Heavy, parece que ainda mais pessoas voltaram seus olhos para a SpaceX. Então, por que não aproveitar todo esse cenário para aprender sobre alguns aspectos interessantes de um evento de lançamento? Boa leitura!

1. T Minus

Imagem de um foguete Falcon 9 a 2 minutos do lançamento, com a indicação T-2 minutos

Se você reparar na contagem regressiva, vai notar que antes do lançamento o contador está com a indicação “T-” e o número ao lado. No caso da imagem, o contador está em T menos 2 minutos, ou “T minus 2 minutes”.

O T representa o momento de lançamento. Vale reparar também que quando o contador chega em 0, o indicador passa a ser “T+” e começa a mostrar o tempo decorrido depois do início do lançamento.

2. Startup

Imagem de um foguete Falcon 9 antes do lançamento, com uma indicação que o evento de Startup foi iniciado.

Em T-1 minuto, os computadores tomam o controle da contagem regressiva — um evento conhecido como “startup”.

Nesse momento, durante a transmissão da SpaceX, podemos ver o aviso “The Falcon 9 flight computers have taken control of the countdown”. Isso quer dizer que os sistemas do próprio foguete vão checar todos os sensores e indicadores e se detectarem alguma anomalia, podem abortar o lançamento.

3. LD is go for launch

Em alguns lançamentos, a cerca de T-45 segundos, podemos ouvir a frase “LD is go for launch”.

LD é a sigla para Launch Director, ou diretor de lançamento. Dentro do centro de controle, ele é o profissional responsável por dar a decisão final de deixar a contagem prosseguir ou abortar a ignição dos motores — evento também conhecido como “go/no go”.

4. Jatos de água

Duas imagens de um foguete Falcon 9, mostrando os jatos de água na base antes e depois de serem acionados.

Alguns segundos antes do lançamento, é possível ver uma série de jatos de água no sentido da base do foguete. Eles servem para resfriar a plataforma e reduzir os danos que o calor intenso pode causar nela.

Além disso, eles têm a função de absorver a energia acústica liberada durante a ignição, evitando que ela reflita na plataforma e danifique o foguete e/ou a carga útil.

5. Telemetria

Imagem de lançamento de um foguete Falcon 9 com uma indicação para a telemetria.

O conceito de telemetria é o seguinte: processo de comunicação em que um equipamento remoto transmite dados com medições ou outras informações sobre o seu estado para um operador ou centro de comando. No caso do Falcon 9 e do Falcon Heavy, alguns dados de telemetria que podemos acompanhar claramente durante a transmissão de lançamento são a velocidade e a altitude.

6. Ponto de máxima pressão dinâmica

Imagem de lançamento de um foguete Falcon Heavy com a indicação de que ele chegou ao ponto de máxima pressão aerodinâmica.

Pouco depois de atingir a velocidade do som (cerca de 1.235 km/h) e a pouco mais de 10 km de altitude, a transmissão da SpaceX mostra que o veículo chega em um ponto conhecido como Max Q, ou maximum Q. Então, vemos a mensagem: “Falcon is currently experiencing max-q or maximum dynamic pressure. This is the point where the largest amount of aerodynamic stress is exerted on the vehicle.”

Isso significa que o foguete alcançou o ponto de máxima pressão dinâmica — o momento em que o veículo sofre o maior estresse durante o voo.

Para entendermos o que o Max Q representa, precisamos entender que o foguete está acelerando para chegar ao espaço e à medida que a sua velocidade aumenta, a pressão sobre o veículo também aumenta. Ao mesmo tempo, temos que lembrar que a densidade da atmosfera diminui conforme atingimos altitudes mais altas, o que reduz a pressão sobre o veículo.

Ou seja, vai chegar um momento em que ele estará rápido o bastante e a uma altura elevada o suficiente para que o atrito com o ar cause a máxima pressão dinâmica em sua estrutura. Depois do Max Q, essa pressão passa a diminuir, já que a densidade da atmosfera fica cada vez menor.

Ok, mas por que “Q” máximo? De onde surgiu esse “Q”?

Ele vem da fórmula física abaixo, que determina que a pressão dinâmica se dá pela letra \(q\), sendo \(\rho\) a densidade do ar no local e \(v\) a velocidade do veículo.

\(q = \frac{1}{2}\rho v^{2}\)

7. Main Engine Cutoff (MECO)

O foguete Falcon 9 tem dois estágios.

O 1º estágio é o maior, tem nove motores (por isso Falcon 9) Merlin e é reutilizável, já que tem a capacidade de pousar em segurança após sua reentrada na Terra. Isso permite que a empresa o restaure para usá-lo em outros lançamentos.

Já o 2º estágio é menor, tem um motor Merlin desenvolvido especialmente para trabalhar no vácuo, não é reutilizável (pelo menos até o momento da publicação deste post) e carrega a carga útil (satélite, cápsula, sonda etc.).

Para que o 1º estágio libere o 2º e retorne à Terra, precisa haver o evento de separação entre os dois. E antes de isso ocorrer, é necessário interromper os motores do 1º estágio, o que é chamado de Main Engine Cutoff (MECO), ou corte do motor principal — aqui, consideramos “motor” como uma generalização, que, na verdade, se refere a todos os motores do 1º estágio.

Pouco depois desse corte, um sistema pneumático possibilita a separação, como as transmissões costumam mostrar nitidamente.

Gostou do post? Conhece outros fatos interessante que podemos observar durante os lançamentos de foguetes? Então, compartilhe conosco. Deixe o seu comentário!


Referências:
Launch Control Center (Wikipedia)
Why is a huge amount of water sprinkled at the starting platform in the moment of SpaceX rocket launching? Is it to extinguish the flames impact or to increase the local air density? (Quora)
What is the purpose of the jets of water often under rocket engines during launch? (Space Exploration Stack Exchange)
What is telemetry? (Quora)
Telemetry (Wikipedia)
Does “Max Q” apply only to the Space Shuttle or did it/does it apply to all man-made spacecraft that have left/will leave the atmosphere? (Quora)
Max Q (Wikipedia)
Why is the first stage of a rocket always bigger than the second stage? (Quora)
Why do rockets have multiple stages? Are boosters an essential part of every launch vehicle? (Quora)

Imagens: adaptadas de SpaceX

Engenheiro de Computação e Informação trabalhando com Marketing Digital e editando o Blog da Ciência. Convicto do poder da divulgação científica como ferramenta para compartilhar conhecimento.

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