SpaceX apresenta outra aplicação para a Starship

SpaceX Starship

“A própria SpaceX pode se tornar um grande destino comercial de LEO (órbita baixa da Terra).”

Você provavelmente já ouviu falar sobre os planos da SpaceX de usar seu novo veículo gigante Starship e para pousar pessoas na Lua e em Marte, enviar vários satélites Starlink ou grandes telescópios para o espaço, ou talvez até servir como um transporte terrestre ponto a ponto de alta velocidade para equipamentos ou pessoas.

No entanto há outra aplicaticação para a arquitetura Starship da SpaceX que a empresa está estudando, e a NASA está a bordo para fornecer experiência. Embora ainda esteja em uma fase inicial de desenvolvimento tecnológico, o esforço pode resultar no reaproveitamento da Starship em uma estação espacial comercial, algo em que a NASA tem grande interesse, porque não há planos para um laboratório de pesquisa de propriedade do governo na órbita baixa da Terra depois que a Estação Espacial Internacional for desativada após 2030.

A agência espacial anunciou no mês passado uma nova rodada de acordos com sete empresas comerciais, incluindo a SpaceX. O programa Collaborations for Commercial Space Capabilities (CCSC) é um esforço estabelecido para promover o desenvolvimento do setor privado de produtos e serviços emergentes que podem estar disponíveis para clientes – incluindo a NASA – em aproximadamente cinco a sete anos.

Isso é separado dos acordos financiados que a NASA assinou em 2021 com três equipes da indústria lideradas por Nanoracks, Blue Origin e Northrop Grumman, cada uma trabalhando em seus próprios conceitos para uma estação espacial comercial. Outra empresa, a Axiom Space, tem um contrato com a NASA para desenvolver um módulo comercial a ser adicionado à Estação Espacial Internacional, com o objetivo de eventualmente usá-lo como peça central de um complexo privado em órbita baixa da Terra.

A NASA rejeitou a oferta da SpaceX para um acordo de desenvolvimento de estação espacial financiado em 2021, identificando preocupações sobre os planos da SpaceX para dimensionar seu sistema de suporte à vida para permitir missões de longa duração e o plano da SpaceX para uma única porta de acoplamento, entre outras questões. A agência espacial não está fornecendo nenhum financiamento para o novo esforço CCSC, que inclui o conceito de estação espacial Starship, mas o governo apoiará o setor com conhecimento técnico, incluindo avaliações de especialistas, lições aprendidas, tecnologias e dados.

Estação Espacial Starship (conceito ilustrativo)

Além do acordo com a SpaceX, a NASA disse que fornecerá apoio não financeiro à iniciativa da Blue Origin para desenvolver uma espaçonave tripulada para missões orbitais que seriam lançadas no foguete New Glenn da empresa. A agência também apóia o desenvolvimento da Northrop Grumman de uma plataforma de pesquisa humana em órbita baixa da Terra para trabalhar ao lado da estação espacial planejada pela empresa.

As outras empresas que a NASA escolheu para acordos sem financiamento foram: a proposta da Sierra Space para uma versão tripulada de sua espaçonave Dream Chaser, o conceito da Vast para uma estação espacial de propriedade privada, o plano da ThinkOrbital para desenvolver soldagem, corte, inspeção e tecnologia de fabricação aditiva para trabalhos de construção no espaço, e Serviços Aeroespaciais Especiais para colaboração em uma unidade de manobra autônoma para ajudar, ou potencialmente substituir, astronautas trabalhando fora de uma estação espacial.

Apesar da falta de financiamento da NASA, o novo anúncio de colaboração com a SpaceX expôs – em traços gerais, pelo menos – uma das direções que a SpaceX pode querer levar a Starship. A NASA disse que trabalhará com a SpaceX em uma “arquitetura integrada de órbita baixa da Terra” que inclui o veículo Starship e outros programas da SpaceX, incluindo a cápsula da tripulação Dragon e a rede de banda larga Starlink.

“Esta arquitetura inclui a Starship como um elemento de transporte e de destino de órbita baixa da Terra no espaço, apoiado por Super Heavy, Dragon e Starlink, e recursos constituintes, incluindo transporte de tripulação e carga, comunicações e suporte operacional e terrestre”, disse a NASA.

Primeiros dias ainda

O programa Starship da SpaceX está avançando principalmente com bilhões de dólares em financiamento privado. O foguete foi projetado para ser totalmente e rapidamente reutilizável, com um estágio de propulsão de 33 motores chamado Super Heavy e um estágio superior – conhecido simplesmente como Starship – para acelerar em órbita. Uma vez no espaço, a Starship poderia carregar uma carga útil de até 150 toneladas métricas ou ser reabastecida por um veículo-tanque – também baseado no design da Starship – para expedições a destinos mais distantes como a Lua ou Marte.

A Starship é feita de aço inoxidável e mede cerca de 164 pés (50 metros) de altura com um diâmetro de 29,5 pés (9 metros), mais larga que a fuselagem de um jato jumbo Boeing 747. Antes que a SpaceX possa demonstrar o reabastecimento em órbita, o módulo lunar Starship ou uma eventual estação espacial baseada em Starship, a empresa precisa colocar o foguete em órbita. O primeiro voo de teste em grande escala em abril não alcançou o espaço, mas a equipe da SpaceX ficaram satisfeitos com as lições que aprenderam e estão se preparando para outro voo de teste que tentará atingir a velocidade quase orbital ainda este ano.

Foguete Starship da SpaceX é visto antes de seu teste de voo integrado em abril.

A NASA divulgou mais detalhes sobre o conceito da estação espacial da SpaceX em um documento de seleção de fontes publicado várias semanas após o anúncio original dos acordos de colaboração em 15 de junho.

No outro extremo do espectro, a cabine da tripulação da Starship – já volumosa – pode eventualmente suportar estadias de longa duração na órbita baixa da Terra com um sistema de suporte de vida adequado. O veículo também pode ser equipado com placas de montagem externas para experimentos não pressurizados.

Na declaração de seleção de fonte, Phil McAlister, que chefia a divisão de voos espaciais comerciais da NASA, escreveu que a proposta da SpaceX forneceria recursos para apoiar a necessidade da NASA de uma estação espacial comercial após a aposentadoria da ISS.

“A capacidade proposta da Starship em termos de tamanho e custo reduzido pode ter um impacto de longo alcance no desenvolvimento sustentável da economia LEO (órbita terrestre baixa)”, escreveu McAlister.

A SpaceX frequentemente apresenta a Starship como uma solução para o transporte espacial profundo. A NASA concedeu à SpaceX um contrato de US $ 2,9 bilhões em 2021 para desenvolver uma variante do foguete Starship como um módulo de pouso humano para o programa Artemis para devolver os humanos à superfície lunar. Desde então, a NASA concedeu à SpaceX um contrato para construir e pilotar um módulo de pouso para uma segunda missão de pouso da tripulação do Artemis. A Starship também se encaixa na visão de Elon Musk de estabelecer um assentamento humano em Marte.

Mais perto de casa, a SpaceX vendeu a Starship como um veículo que poderia eventualmente fornecer voos globais ponto a ponto para pessoas e cargas entre destinos em lados opostos do mundo.

Agora, a SpaceX propôs um plano à NASA para transformar a Starship em uma estação espacial comercial. “A Starship pode impactar significativamente o transporte de tripulação e carga e pode se tornar um grande destino comercial de LEO”, escreveu McAlister na declaração de seleção de fonte.

“Adicionar mais confiança é o plano da empresa de autofinanciar o desenvolvimento da Starship a partir de seus empreendimentos de lançamento e satélite”, escreveu McAlister em uma seção discutindo a abordagem de negócios da SpaceX para o esforço da estação espacial Starship. “Os únicos pontos fracos na proposta foram a falta de um cronograma para colocar em prática suas novas capacidades e envolver a NASA em seus… marcos. No geral, os pontos fortes superam os pontos fracos.”

Por motivos técnicos, a NASA disse que o plano da SpaceX tem pontos fortes no uso de sistemas existentes, competência técnica demonstrada e baixa dependência de outras empresas ou organizações. Mas McAlister escreveu que a proposta da SpaceX tinha poucos detalhes sobre o conceito e faltava informações sobre riscos técnicos ou o cronograma de como a Starship poderia ser usada para transporte de tripulação para a órbita baixa da Terra ou como uma estação espacial em órbita nos próximos cinco a sete anos, um dos objetivos da NASA orientando os acordos espaciais comerciais colaborativos.

No entanto, a NASA não está se arriscando em declarações do possível programa Starship Space Station, a agência determinou que os pontos fortes técnicos também superam os pontos fracos da proposta.

Não é a primeira vez que isso é proposto

Adaptar um foguete a uma estação espacial não é uma ideia nova. Se você olhar com otimismo, é uma maneira de obter essencialmente uma estação espacial “gratuita” reciclando uma grande estrutura que, de outra forma, seria jogada fora, em algo útil. Mas a ideia vem com grandes obstáculos.

Na década de 1960, os engenheiros da NASA tiveram uma ideia para o que poderia ter sido a primeira estação espacial do mundo, criada pela conversão do estágio superior S-IVB de um foguete Saturno IB. O conceito envolveria dois lançamentos do Saturn IB com um dia de intervalo, um tripulado com uma espaçonave Apollo e o outro sem astronautas.

A tripulação da Apollo teria instalado equipamentos e introduzido uma atmosfera de suporte à vida no tanque de hidrogênio do S-IVB para que pudessem viver e trabalhar dentro dele. Este conceito ficou conhecido como “oficina molhada” porque teria lançado com combustível de hidrogênio líquido no tanque a ser utilisado como estação.

Em 1969, poucos dias após o pouso lunar da Apollo 11, a NASA decidiu seguir uma direção diferente. A decisão levou à estação espacial Skylab, conhecida como “oficina seca” porque foi construída em um estágio superior S-IVB lançado sem combustível no topo de um foguete Saturno V em 1973. Três tripulações da NASA moravam no Skylab.

A capa de um relatório do Space Studies Institute em 1985, com uma ilustração de um ônibus espacial atracado em uma estação espacial feita de tanques de combustível reaproveitados.

A NASA e seus contratados também estudaram o uso do tanque externo do ônibus espacial como a pedra angular de uma estação espacial em órbita. Os engenheiros da Martin Marietta, o construtor original do tanque de combustível do ônibus espacial, avaliaram maneiras de converter o tanque em uma plataforma orbital equipada com painéis solares e experimentos acopláveis ou módulos de carga útil. Os conceitos mais ambiciosos teriam usado o interior do tanque como um depósito de combustível orbital ou como um grande habitat para a tripulação de 8,4 metros de largura, ideias descritas em um relatório de 1985 do Space Studies Institute, grupo fundado pelo visionário físico Gerard O’Neill.

Mas o ônibus espacial nunca cumpriu seus prometidos custos baixos e alta taxa de vôo, e o tanque externo nunca foi usado depois de ser descartado após cada lançamento do ônibus espacial.

Uma empresa com sede em Houston chamada Nanoracks também está trabalhando em tecnologia que poderia eventualmente ser aplicada para converter estágios de foguetes gastos em uma estação espacial em órbita. A Nanoracks fez parceria com a Maxar e a United Launch Alliance em alguns estágios iniciais de desenvolvimento de tecnologia nessa área. Um dos marcos recentes foi uma demonstração em pequena escala no espaço no ano passado para provar que um robô poderia cortar metal em microgravidade, usando uma amostra de material de vários centímetros de tamanho que representava os tanques de um estágio superior do Centaur que voa no foguete Atlas V da ULA.

Fonte: ArsTecnica


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