5 fatos rápidos sobre os foguetes Falcon da SpaceX

Fundada por Elon Musk em 2002, a SpaceX revolucionou as viagens espaciais com seu inovador programa de foguetes Falcon. Estas maravilhas da engenharia têm o duplo propósito de fazer avançar a tecnologia espacial e reduzir significativamente o outrora proibitivo custo da exploração espacial. Vamos entrar no fascinante mundo da SpaceX e descobrir cinco fatos importantes sobre seu inovador programa de foguetes Falcon.

Falcon 1- Desbravando novos caminhos em direção ao espaço sideral

Abrindo caminho para futuros Falcons

O Falcon 1 foi o primeiro foguete orbital da SpaceX e representou um marco significativo para a empresa. Em 28 de setembro de 2008, o foguete de dois estágios se tornou o primeiro foguete movido a combustível líquido desenvolvido de forma privada a atingir a órbita baixa da Terra (LEO). Em julho de 2009, o Falcon 1 lançou com sucesso o satélite malaio de observação da Terra RazakSAT em órbita, marcando o primeiro lançamento comercial da SpaceX. Ironicamente, seria o último do Falcon 1. Embora tenha durado relativamente pouco, o sucesso do Falcon 1 lançou as bases importantes para o Falcon 9 da SpaceX, mostrando o potencial da iniciativa privada na exploração espacial.

Foto: Wikimedia Commons

Falcon 9 – Uma virada de jogo na exploração espacial

Com base no sucesso do seu antecessor

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Nomeado em homenagem aos nove motores Merlin que alimentam seu primeiro estágio, o Falcon 9 é um foguete de dois estágios, com classificação humana, usado para uma variedade de missões, incluindo lançamentos de satélites e missões de reabastecimento para a Estação Espacial Internacional (ISS). Com impressionantes 70 m de altura, o primeiro estágio do Falcon 9 apresenta nove motores Merlin 1D (M1D) projetados e fabricados pela SpaceX, montados em uma configuração “octaweb”. Com um tempo de queima de cerca de 180 segundos, cada motor M1D (foto abaixo) é capaz de produzir 190.000 lbf de empuxo para um total combinado de 1.710.000 lbf de empuxo, mais do que suficiente para impulsionar o foguete de 1.210.000 lb (549.000 kg) para fora da atmosfera da Terra.

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Foto: Wikimedia Commons

O segundo estágio, que assume o controle assim que o primeiro estágio é descartado, é movido por um único motor Merlin 1D Vac (Vácuo), que possui um bocal maior e estendido para maximizar a eficiência e otimizar o desempenho no vácuo do espaço. O M1D Vac é capaz de produzir 220.500 lbf de empuxo. Com um tempo de queima de cerca de 397 segundos, este estágio entrega cargas úteis às órbitas ou destinos pretendidos. Ambos os motores M1D e M1D Vac funcionam com oxigênio líquido e RP-1, uma forma de querosene refinada e mais ecológica.

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O Falcon 9 Block 5 melhorou o desempenho impressionante do foguete ao introduzir motores de maior empuxo, pernas de pouso aprimoradas e outras melhorias para atender às necessidades da NASA.Programa de tripulação comercialeLançamento do Espaço de Segurança Nacionalrequisitos.

Capacidades de carga útil do Falcon 9:

• Órbita Terrestre Baixa (LEO):O Falcon 9 pode entregar até 50.265 libras (22.800 kg) para LEO
• Órbita de transferência geoestacionária (GTO):O Falcon 9 pode entregar até 18.300 lbs (8.300 kg) para GTO
• Marte: O Falcon 9 pode entregar até 8.860 lb (4.020 kg) para Marte

O Falcon 9 pousou

E é um espetáculo para ser visto

Uma das características mais revolucionárias do foguete Falcon 9 é a capacidade de retornar com segurança o primeiro estágio à Terra para pouso e reutilização. A sequência de pouso é um espetáculo altamente coreografado e de tirar o fôlego que começa após a separação do primeiro estágio.

A sequência de pouso do primeiro estágio do Falcon 9 é a seguinte:

1. Reorientando: Após a separação, o primeiro estágio do Falcon 9 realiza uma “manobra de inversão”, cortesia de seus propulsores de gás frio, que reorientam o primeiro estágio em direção à trajetória de pouso pretendida
2. Implantação de aleta de grade: Após a reorientação, as aletas da grade próximas ao topo do primeiro estágio são implantadas para dirigir o foguete durante a reentrada
3. Queimadura de reentrada: Uma queima de reentrada é usada para reduzir a velocidade do foguete à medida que ele reentra na atmosfera da Terra
4. Queimadura de pouso: A desaceleração final em baixa altitude é realizada com uma queima de pouso
5. Implantação das pernas de pouso: À medida que o primeiro estágio se aproxima do local de pouso, quatro pernas de pouso, feitas de fibra de carbono e favo de mel de alumínio, são implantadas logo antes de pousar
6. Toque para baixo: Com as pernas implantadas em uma queima de pouso notavelmente controlada, o primeiro estágio pousa suavemente em uma plataforma terrestre designada ou em um navio drone autônomo no mar

A capacidade de pouso do Falcon 9 o diferencia dos foguetes convencionais e inaugurou uma nova era de viagens espaciais reutilizáveis. Ao pousar o primeiro estágio de volta à Terra, a SpaceX reduz significativamente o custo de cada missão, tornando o espaço mais acessível do que nunca.

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Falcon Heavy-foguete pesado da SpaceX

Levando cargas úteis a novos patamares

Também orgulhosamente com 70 metros de altura, este foguete gigante consiste em três propulsores de primeiro estágio do Falcon 9, cada um equipado com nove motores M1D. Combinados, os 27 motores do Falcon Heavy produzem impressionantes 5.130.000 lbf de empuxo, tornando-o o foguete operacional mais poderoso do mundo. Os propulsores laterais fornecem o impulso inicial para impulsionar o Falcon Heavy para longe da gravidade da Terra. Quando o combustível está quase esgotado, os propulsores laterais são alijados pneumaticamente do núcleo central. O primeiro estágio restante empurra a carga para a órbita desejada até a separação.

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O segundo estágio do Falcon Heavy compartilha um design semelhante ao do Falcon 9. Ambos utilizam um único motor M1D Vac para entregar suas cargas em órbitas precisas. No entanto, o segundo estágio do Falcon Heavy complementa a colossal potência do primeiro estágio, permitindo-lhe transportar cargas úteis muito mais pesadas, ou mesmo múltiplas cargas, para órbitas mais altas e destinos interplanetários mais distantes dentro do nosso sistema solar.

Assim como o Falcon 9, os três núcleos do primeiro estágio do Falcon Heavy podem retornar à terra. Os dois boosters laterais são descartados e o núcleo central é após a separação do estágio.

Capacidades de carga útil do Falcon Heavy:

• LEÃO: O Falcon Heavy pode transportar cerca de 140.660 libras (63.800 kg) para LEO – uma capacidade incomparável a qualquer outro foguete atual
• GTO: O Falcon Heavy pode transportar até cerca de 58.780 libras (26.700 kg) para GTO
• Marte:O Falcon Heavy pode transportar até cerca de 37.040 libras (16.800 kg) para Marte

Lançando um dragão no espaço

A espaçonave Dragon da SpaceX é lançada no topo do foguete Falcon

Complementando os foguetes Falcon está a carga útil da própria SpaceX, a espaçonave Dragon. Lançada no topo do foguete Falcon 9, a Dragon é uma espaçonave reutilizável, alinhando-se ao compromisso da SpaceX de melhorar a acessibilidade e a sustentabilidade das viagens espaciais. Existem duas versões da espaçonave Dragon:

• Cargo Dragon: transporta principalmente suprimentos e equipamentos científicos para a ISS
• Crew Dragon: projetado especificamente para o transporte de astronautas.

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A espaçonave Dragon apresenta tecnologia altamente avançada, incluindo interfaces de controle de última geração, recursos de segurança robustos e capacidade de acoplar-se à ISS de forma autônoma. Cargo Dragon detém a distinção única de ser a primeira espaçonave comercial a entregar carga à ISS e retornar com segurança à Terra. Para não ficar para trás, a Crew Dragon transportou com sucesso astronautas da NASA de e para a ISS como parte do Programa de Tripulação Comercial. Em setembro de 2024, um SpaceX Falcon 9 lançou um Crew Dragon em uma missão para resgatar dois astronautas presos em órbita devido a problemas de funcionamento do Boeing Starliner.

Fato bônus: a nave estelar da SpaceX inaugura o futuro das viagens espaciais

Embora não seja tecnicamente parte da série Falcon, qualquer discussão sobre os foguetes da SpaceX deve mencionar a Starship. Atualmente em desenvolvimento, a Starship representa a visão ousada da SpaceX para o futuro e está preparada para se tornar o veículo de lançamento mais poderoso já construído. Com a Starship, a SpaceX está preparada para redefinir a exploração do espaço profundo e potencialmente tornar as viagens interplanetárias uma realidade. Abaixo, a SpaceX faz história ao recuperar o impulsionador Super Heavy da Starship do céu ao retornar à terra.