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Com uma força 15% maior que o Saturn V da Apollo, o foguete SLS da NASA é uma máquina de poder impressionante, mas os motores do foguete e seus custos geram debates sobre o futuro da exploração espacial.
O retorno da humanidade à Lua está sendo impulsionado pelo foguete mais potente já construído, o Space Launch System (SLS) da NASA. No coração desta máquina colossal, estão os motores do foguete que prometem levar os astronautas da missão Artemis II para além da órbita terrestre pela primeira vez desde 1972. Com um empuxo impressionante de 8,8 milhões de libras na decolagem, o SLS é uma maravilha da engenharia.
No entanto, por trás da força bruta, existe uma história complexa de tecnologia reaproveitada, custos astronômicos e um debate sobre seu design. Este artigo vai desvendar os segredos dos motores do foguete SLS, o consumo real de combustível e como ele se compara ao seu lendário antecessor, o Saturn V.
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A missão Artemis II, com lançamento previsto para não antes de abril de 2026, será o primeiro voo tripulado do programa. Com duração de aproximadamente 10 dias, a missão não vai pousar na Lua, mas fará um sobrevoo para testar todos os sistemas da espaçonave Orion com quatro astronautas a bordo.
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A tripulação, anunciada pela NASA em 3 de abril de 2023, é um marco na história espacial. Comandada por Reid Wiseman, ela inclui Victor Glover, que será a primeira pessoa negra a viajar para a Lua; Christina Koch, a primeira mulher; e Jeremy Hansen, da Agência Espacial Canadense, o primeiro não americano a realizar o feito. O principal objetivo é validar os sistemas de suporte à vida antes das missões de pouso, como a Artemis III.
Os motores do foguete SLS
A arquitetura do SLS é uma fusão de tecnologia comprovada com novas adaptações. O estágio central do foguete é equipado com quatro motores RS-25, os mesmos que impulsionaram o Ônibus Espacial em 135 missões. Para o SLS, esses motores foram modificados para operar com 109% de sua potência original. Eles queimam uma mistura de hidrogênio líquido (LH2) e oxigênio líquido (LOX).
No entanto, mais de 75% da força na decolagem vem dos dois propulsores laterais de combustível sólido (SRBs). Com 54 metros de altura cada, eles são os maiores e mais potentes foguetes de combustível sólido já feitos. Derivados dos SRBs do Ônibus Espacial, eles foram ampliados com um quinto segmento de propelente para dar ao SLS o empuxo extra necessário para sair do chão.
A verdade sobre o consumo de 13 toneladas de combustível por segundo na decolagem
Um dos dados mais impressionantes do SLS é sua força. O empuxo combinado dos quatro motores RS-25 e dos dois SRBs chega a 8,8 milhões de libras-força, o que é 15% a mais que o empuxo do foguete Saturn V, que levou os astronautas do programa Apollo à Lua.
Essa força, no entanto, tem um custo em combustível. Ao contrário do que algumas estimativas populares dizem, o consumo não é de 25 toneladas por segundo. O cálculo real, baseado nos dados da NASA, mostra que os motores do foguete SLS consomem um total de 13 toneladas métricas de propelente por segundo na decolagem. Desse total, quase 11 toneladas são do combustível sólido dos SRBs, e as outras 2 toneladas são de hidrogênio e oxigênio líquidos dos motores RS-25.
Por que o foguete Saturn V, com menos empuxo, levava mais carga para a Lua que o SLS?
Embora o SLS seja mais forte na decolagem, ele leva menos carga para a Lua do que o Saturn V. O foguete da Apollo conseguia enviar cerca de 45 toneladas em uma trajetória lunar, enquanto o SLS, em sua configuração atual, envia apenas 27 toneladas.
A explicação está no design. O Saturn V usava um primeiro estágio com motores a querosene, um combustível muito mais denso, o que o tornava mais eficiente para vencer a atmosfera. O SLS, por usar hidrogênio líquido (menos denso) desde o início, precisa de tanques enormes e pesados.
Os SRBs, apesar de potentes, são ineficientes e se tornam um peso morto após dois minutos. Em resumo, o Saturn V era mais eficiente para a maratona até a Lua, enquanto o SLS é mais forte no “arranque” inicial.
O custo de US$ 4 bilhões por missão e o futuro do programa da NASA com as versões Bloco 1B e Bloco 2
O SLS é um projeto controverso. Apelidado de “Foguete do Senado”, ele foi concebido com a diretriz do Congresso americano de usar componentes do Ônibus Espacial para, teoricamente, cortar custos e manter empregos na indústria. O resultado, no entanto, é um foguete que custa mais de US$ 4 bilhões por lançamento, incluindo a cápsula Orion.
O futuro do programa Artemis depende da evolução dos motores do foguete e do próprio veículo. Estão planejadas as versões Bloco 1B, que terá um estágio superior mais potente e aumentará a capacidade de carga para a Lua para cerca de 38 toneladas, e o Bloco 2, com propulsores sólidos ainda mais avançados. Essas atualizações são cruciais para que o SLS possa competir com as alternativas comerciais, como o Starship da SpaceX, e cumprir a promessa de levar a humanidade de volta à Lua de forma sustentável.
