Recentemente a SpaceX realizou mais um lançamento com o foguete Falcon 9, dessa vez levando o satélite GovSat-1 para a órbita geoestacionária. O equipamento carregado pelo foguete tem cerca de 4000 kg e representa um ponto chave para o uso do F9.

Colocar satélites de grande porte em órbita geoestacionária vem sendo um desafio para a SpaceX nos últimos anos, por conta disso a empresa lançou várias atualizações para o Falcon 9, de forma a suportar esses lançamentos e ainda assim conseguir realizar o pouso.



O motivo é simples, o satélite geoestacionário necessita de maior velocidade durante o período em que é colocado em órbita, visto que o mesmo precisa de maior energia para fazer a órbita de transferência. No foguete você só tem um modo de conseguir mais potência, aumenta a quantidade de combustível que passa pela válvula, abrindo a mesma, é como uma torneira.

E essa missão foi justamente para aprimorar esses pontos. A SpaceX aproveitou que precisava descartar um Block 3 para fazer um pouso no mar sem o droneship. Se o foguete chegasse inteiro no mar é um bom sinal, mas a manobra também deveria ser perfeita.

O objetivo final foi testar uma nova forma de reentrada, usando três motores, para diminuir o consumo de combustível nessa manobra.

É fácil explicar isso: Diminuindo o consumo, você precisa levar menos combustível, liberando a capacidade de levar um payload maior. De gasto mesmo não interessa, o combustível representa muito pouco no custo total do lançamento.

Considerando que a SpaceX não pode alterar o foguete, os engenheiros podem mexer em apenas duas coisas para minimizar o gasto de combustível: na rota de reentrada e na potência dos motores.

Foto – www.justatinker.com/Future/

A rota de reentrada é uma parte quase padronizada, geralmente em lançamentos de satélites de órbita geoestacionária, o Falcon 9 pousa em uma balsa no mar, a imagem acima explica muita coisa, é a menor rota para fazer o foguete chegar até a Terra.

Pousar no mar não é o ideal, o droneship é bem diferente da área de pouso na Terra, pelo efeito das ondas ele varia sua altura e deslocamento lateral. Para piorar a área de pouso é bem menor e tudo necessita de maior precisão dos engenheiros.

Primeiro estágio do Falcon 9 depois de voltar de um lançamento no estilo “hard”, citado abaixo.

Já a potência pode ser alterada, a SpaceX conseguiu anteriormente recuperar o primeiro estágio do Falcon 9 depois de lançar um satélite de 6000 kg para GEO, pela primeira vez. A força do impacto foi maior que o normal, e as “pernas” do foguete ficaram danificadas, mas com possibilidade de recuperação, já que a estrutura foi feita para se deformar.

Nessa missão três motores foram utilizados, para diminuir rapidamente a alta velocidade citada anteriormente, característica desse tipo de lançamento.

Atualmente a SpaceX é uma empresa muito fechada em divulgação de tecnologia, visto que os concorrentes estão sedentos por copiar sua tecnologia até então inovadora. Logo a empresa não divulgou em que parte os engenheiros testaram as melhorias.

Mas entre nosso público, nessa rota de pouso quase em queda livre, é possível diminuir o consumo de combustível aproveitando melhor o arrasto do ar na reentrada, tal efeito funciona como um “freio aerodinâmico”, diminuindo a velocidade do veículo sem precisar de um motor, que trabalha no princípio de ação/reação.

O uso de três motores, ao invés de somente um, ajudam à diminuir rapidamente a velocidade do foguete quando está perto do droneship.

Bem possível que os engenheiros posicionaram o foguete um pouco “lateralmente”, de forma a aumentar a área frontal contra o ar, e diminuíram o tempo de uso dos motores, testando para ver se essa combinação realmente seria capaz de desacelerar o foguete, e também não colocar em risco o controle do mesmo durante o pouso.

Vale lembrar que o controle do Falcon 9 durante o pouso é garantido pelas Air Grids de titânio e os retrojets.

Bom saber que o foguete ficou boiando inteiro…

 

Como eles ficaram sabendo da trajetória?

É simples, o Falcon 9 é equipado com câmeras, além de ter um sistema de telemetria via satélite e radio (backup) que informa posição de acordo com um giroscópio e um módulo GPS.

Outros instrumentos medem a aceleração lateral, aceleração vertical, vibração e altitude do foguete. Dados também informados na telemetria.

 

*  Tiu Musk não está pousando seus foguetes visto que a SpaceX está passando por uma atualização de capacidade do Falcon 9. Neste ano entra em operação o Block 5, que contará com uma fuselagem nova e motores atualizados.

Com muitos foguetes First Stage recuperados do tipo Block 3, desatualizados e com menor capacidade de carga, a SpaceX pode ter o luxo de lançar esses foguetes sem recuperar a fuselagem, que em nada servirá para a empresa, literalmente descartando (ou fazendo experimentos) com cada primeiro estágio do tipo Block 3. 

Para economizar dinheiro a SpaceX também está usando dois estágios iniciais (First Stage) Block 3 no primeiro Falcon Heavy. Pelo menos se algo der errado no primeiro lançamento, dia 6 de fevereiro, a empresa não perderá tanto dinheiro.

Modelos de Falcon 9 da SpaceX, cada um com seu tamanho e potência alterados:

F9 v1.0 – Block 1

F9 v1.1 – Block 2

F9 FT – Block 3

F9 FT+ – Block 4

F9 ?? – Block 5