Metano é um combustível chave para o futuro aeroespacial, por um motivo simples, é possível produzir essa substância a partir de elementos disponíveis em Marte, e todos sabem, o foco do ser humano (não urgente) é visitar o planeta vermelho.

A SpaceX atualmente usa querosene espacial em seus foguetes, até no Falcon Heavy, que deverá voar em breve. Mas em breve a empresa de Elon Musk planeja usar o metano para a propulsão o BFR, o foguete que eles apresentaram faz alguns dias no qual os motores já estão em testes.

E claro que a Blue Origin não poderia perder essa oportunidade. Mesmo fracassando de primeira no projeto de um novo motor que quebre a dependência da ULA em relação aos propulsores russos, a empresa está empenhada na criação do BE-4, um tipo de motor de grande porte para os foguetes New Glenn, tão otimista quanto os projetos de Elon Musk mas que fará seu primeiro voo em um futuro bem distante.

A queima do metano representa uma vantagem óbvia em relação ao querosene, ao contrário, na Terra é mais barato produzir o composto derivado do petróleo, mas em Marte o Metano é essencial para uma possível viagem de retorno.

E foi exatamente esse sucesso que a Blue Origin conseguiu recentemente, o seu motor BE-4 foi testado com sucesso, depois de uma explosão no primeiro teste do motor em maio deste ano, que danificou até as turbo-bombas. Essa também foi a primeira vez que eles ligaram o motor completamente, mas não disseram para a imprensa o tempo que o motor ficou ligado durante o teste, e nem uma estimativa do impulso gerado.

 

A inovação

Esse é o maior foguete movido a metano já construído e colocado em funcionamento, ele usa gás natural liquefeito, que nada mais é do que metano líquido em sua composição.

Apesar de ser mais difícil de usar em comparação com o RP-1, o gás natural liquefeito (GNL) tem suas vantagens. Sua temperatura está perto do oxigênio líquido, também usado na propulsão do motor como oxidante, e de acordo com a Blue Origin, o custo de produção pode ser 66% mais barato, também em comparação com o RP-1.

Grupo chamado de powerpack que engloba várias turbo-bombas.

O metano queima mais e é mais leve em comparação com o querosene (RP-1), por isso tem um impulso específico ligeiramente superior ao querosene, além disso o menor peso de sua molécula influencia diretamente no peso final do combustível no foguete, quanto menor o peso, menor a propulsão necessária, e mais simples é o foguete.

Mas tem suas dificuldades em propulsão de alta potência. Os engenheiros não sabem como os injetores poderão funcionar em grupo com confiança, nem o comportamento das turbo-bombas de alta potência acopladas à motores auxiliares, de menor potência. 

Von Braun e motores do Saturn V.

Motores a querosene (RP-1) têm concepção já conhecida, sua capacidade já foi testada no maior foguete já construído, o Saturn V, que tinha 5 motores em seu estágio inicial. Por isso é algo mais fácil de lidar, os engenheiros da SpaceX escolheram usar RP-1 em seus Merlin para alcançar logo a confiabilidade de projeto, e conseguiram, de todos os 16 lançamentos realizados pela SpaceX neste ano, nenhum deu problema, mesmo sendo o único foguete a pousar durante uma missão comercial.

Talvez a única dor de cabeça da SpaceX está sendo juntar 27 motores em um foguete, ao invés de partir para o conceito da Blue Origin de usar um motor mais potente para diminuir o número de motores e simplificar o projeto. Mas tudo tem uma justificativa, a empresa de Elon Musk precisa colocar o Falcon Heavy logo no mercado, antes da concorrência ter algo semelhante em capacidade e custos.

 

Fornecimento para outras fabricantes

A ULA é uma grande fabricante de foguetes dos EUA, na verdade um conglomerado feito pela parte espacial da Boeing e da Lockheed Martin, seus foguetes disponíveis no mercado são baseados no Atlas, feito pela Lockheed, e no Delta V, feito pela Boeing.

O grande problema da ULA é a dependência dos motores RD-180, fabricados na Rússia e que equipam os foguetes Atlas V. Esse foi um assunto de discussão até no congresso americano, que proibiu as importações, durante o Governo Obama, mas em seguida liberou para dar continuidade aos lançamentos.

Recentemente a ULA começou a perder relevância no mercado de foguetes, seus projetos são quase ultrapassados, enquanto ela realiza o mesmo lançamento por mais de 150 milhões de dólares, a SpaceX fecha o contrato por 60 milhões de dólares, isso até estimulou a Força Aérea Americana a lançar seu mini Space Shuttle através de um Falcon 9, antes o mesmo era colocado em órbita por um Atlas V.

Cargas na Estação Espacial são levadas através de uma cápsula da SpaceX, e em 2018 até os astronautas serão levados em uma cápsula Dragon 2, pela metade do preço em comparação com o contrato fechado pela Boeing, para o mesmo serviço.

A preferência número 1 da ULA para seus foguetes é o motor BE-4, mas o projeto já está atrasado, os testes se iniciaram agora, o que pode inviabilizar colocar o foguete lá em cima em 2019.

Motores AR-1 com um foguete da ULA.

O problema principal da Blue Origin são os motores AR-1 da Aerojet Rocketdyne, a mesma que fabricou o motor do Space Shuttle, e que agora foram modificados para o super-foguete SLS, e também os motores do Saturn V, o mesmo das missões Apollo.

Esse motor AR-1 é comparável ao BE-4, e funciona como uma segunda opção para a ULA, seu desenvolvimento já está avançado, o complicado é que ele usa RP-1 e LOX para propulsão, o que altera boa parte do projeto. Se a ULA decidir mudar de motor, será uma decisão definitiva.

 

O contexto de uso na Blue Origin

Com dito assim, na Blue Origin o motor BE-4 equipará o foguete New Glenn, que será um dos maiores já produzidos e propulsionados por 7 desses motores citados.

São no total 3,85 milhões de libras de impulso saindo dos 7 motores, que também serão responsáveis pela parte do “voo de recuperação” do primeiro estágio, assim como nos foguetes da SpaceX. Virou uma tendência!

O foguete até chega a concorrer com o projeto da ULA, mesmo que esse use o mesmo motor. Lembrou de quando a FIAT usava o motor 1.8 da Chevrolet para seus carros aqui no Brasil, concorrentes, mas parceiras quando o assunto é lucrar.

A preocupação da Blue Origin deve ser criar seus produtos quanto antes, e evitar gastar dinheiro, se bem que o dono da empresa é Jeff Benzos, fundador da Amazon e atualmente o homem mais rico do mundo, capaz de injetar US$ 1 bilhão por ano nos projetos de sua empresa, mesmo que isso não tenha atendido à nenhum cliente no momento.

 

Primeiro voo

Se tudo der certo o foguete da Blue Origin voa já em 2020 do Launch Complex 36, no Cabo Canaveral, perto também dos locais onde a SpaceX e a NASA lançam seus foguetes, eternizado pela missão Apollo.

Já a ULA, que tem como primeira opção o BE-4, planeja voar com o Vulcan já em 2019.

Ambos os prazos são bem otimistas, visto que as empresas ainda estão engatinhando no conceito de seus foguetes, a ULA não sabe nem mesmo se usará o BE-4, visto que tem o motor da AeroJet Rocketdyne como segunda opção, e este usa RP-1 e LOX como propelente.

Para ter uma noção, a NASA já está com toda a parte estrutura e de hardware do foguete SLS pronta, incluindo também os motores definitivos da Rocketdyne (já testados), e o primeiro voo desse equipamento será em 2019.

 

Teste do motor BE-4 da Blue Origin:

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