Tudo sobre foguete gigante da Nasa que vai levar astronautas à Lua e a Marte

A Nasa está desenvolvendo um enorme foguete chamado Sistema de Lançamento Espacial (SLS, na sigla em inglês) para levar astronautas à Lua — e futuramente a Marte. O SLS é o veículo de lançamento mais poderoso construído desde 1960 e tem a sua estreia programada para o final de 2021.

A Nasa tem planos de enviar um homem e uma mulher à superfície lunar ainda nesta década — será o primeiro pouso com humanos na superfície do satélite natural desde a ida de Apollo 17, em 1972.

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Nos últimos 20 anos, os astronautas têm feito viagens de rotina para a Estação Espacial Internacional (ISS), mas a Lua está quase mil vezes mais longe do que a ISS. Levar astronautas para lá requer um foguete muito mais poderoso.

O SLS é o equivalente moderno do Saturno V, o grande lançador construído durante a era das naves Apollo. Como o Saturno, ele é dividido em segmentos, ou estágios, empilhados uns sobre os outros. Mas o novo foguete também incorpora tecnologia do ônibus espacial.

A primeira versão do SLS será chamada de Bloco 1. Ele passará por uma série de atualizações nos próximos anos para que possa lançar cargas úteis mais pesadas para destinos além da órbita próxima da Terra.

O SLS Bloco 1 terá 23 andares acima da plataforma de lançamento — o que o torna mais alto do que a Estátua da Liberdade (93 m).

"É um foguete realmente imenso. É simplesmente enorme", disse John Shannon, vice-presidente e gerente de programa do SLS da Boeing, a principal empresa contratada pela Nasa para a produção do foguete. "Simplesmente não se vê nada parecido desde o Saturno V", afirmou Shannon à BBC em 2019.

O foguete lançará astronautas na próxima geração de veículos tripulados da Nasa — os veículos Orion. O SLS vai impulsinar o Orion às velocidades necessárias para sair da órbita próxima da Terra e viajar para a lua.

Como funciona o foguete

O SLS consiste em um estágio central gigante flanqueado por dois impulsionadores de foguetes sólidos (SRBs). O núcleo abriga dois grandes tanques de armazenamento: um para o hidrogênio líquido, o combustível, e outro para o oxigênio líquido, que permite que o combustível queime. Juntos, eles são conhecidos como propelentes.

Na base do estágio central estão quatro motores RS-25, os mesmos que moviam o antigo lançador de ônibus espacial, aposentado em 2011.

Quando as câmaras do motor são alimentadas com hidrogênio líquido e oxigênio e é dada a ignição, começa uma reação química que produz enormes quantidades de energia e vapor. O vapor sai de bocais do motor a velocidades de 16 mil km/h e gera propulsão — a força que empurra o foguete para cima.

Além da força gerada pelo motor, os impulsionadores de foguete laterais SRBs dão uma ajuda extra para escapar da enorme força de gravidade da Terra. Esses propulsores gêmeos têm altura equivalente a mais de 17 andares e queimam 6 toneladas de propelentes sólidos por segundo. Eles são responsáveis por 75% da propulsão total durante os dois primeiros minutos de voo.

O foguete mais poderoso de todos os tempos?

Se usarmos a propulsão como medida, o SLS será o foguete mais poderoso de todos os tempos quando voar para o espaço em 2021. O Bloco 1 SLS gerará 39,1 meganewtons de empuxo (propulsão) no lançamento, 15% a mais do que o Saturno V.

Na década de 1960, a hoje extinga União Soviética (URSS) construiu um foguete chamado N1. Seu primeiro estágio produziria 45,4 meganewtons de empuxo. Mas todos os quatro voos de teste falharam.

Uma versão futura do SLS — chamada Bloco 2 —deve se aproximar dos níveis de propulsão do N1. Mas um veículo chamado Starship, sendo desenvolvido pela empresa SpaceX de Elon Musk, pode exceder ambos — produzindo 66,7 meganewtons de empuxo. Essa nave espacial está atualmente em desenvolvimento e não há uma data definida para seu primeiro voo.

Como a tecnologia do ônibus espacial foi reutilizada

O estágio central do SLS é baseado no tanque externo coberto de espuma do ônibus espacial. Este tanque fornecia propelentes para três motores RS-25 na parte traseira do orbitador do ônibus espacial. Os impulsionadores de foguetes sólidos desempenham praticamente a mesma função em ambas as naves.

Mas o SLS é muito diferente. Uma série de componentes e estruturas derivados do ônibus espacial passaram por mudanças significativas devido aos diferentes níveis de tensão atingidos no novo foguete.

Um exemplo é que nos ônibus espaciais os motores RS-25 ficavam longe dos SRBs e inclinados para cima. Já no SLS, os motores estão ao lado dos SRBs, expostos a muito mais tremores. Por isso, cada sistema na complexa seção do motor SLS teve que ser rigorosamente testado para garantir que pudesse suportar as vibrações.

Por que o SLS foi construído

Em fevereiro de 2010, o governo Obama cancelou o conturbado plano de George W. Bush de retornar à Lua em 2020, chamado Constellation.

A notícia foi mal recebida pelos trabalhadores de cinco Estados do sul — Alabama, Flórida, Louisiana, Mississippi e Texas — onde o programa de voos espaciais tripulados da NASA gerava dezenas de milhares de empregos.

Alguns legisladores ficaram furiosos. Na época, Richard Shelby, um senador republicano do Alabama, disse que o Congresso não iria "sentar e assistir ao abandono imprudente do programa de voo espacial tripulado".

Os legisladores dos Estados afetados então insistiram na criação de um único foguete poderosos para substituir os lançadores Constellation cancelados pela Casa Branca.

O projeto do SLS, baseado em estudos técnicos da Nasa, foi revelado em 2011. Após o início do desenvolvimento do foguete, atrasos e estouros no orçamento deram munição aos críticos, que achavam que a Nasa deveria trabalhar com foguetes operados por fornecedores comerciais.

Mas sem modificações significativas, nenhum propulsor existente tem energia suficiente para enviar a nave Orion, astronautas e grandes cargas para a Lua em um voo — como o SLS faria.

Um relatório recente afirma que a Nasa terá gasto mais de US$ 17 bilhões (R$ 87 bilhões) no SLS até o fim do ano fiscal de 2020.

Mas com a fase de desenvolvimento do foguete agora terminada e um programa de avaliação conhecido como Green Run concluído com sucesso, o primeiro foguete SLS está agora no Kennedy Space Center da Flórida, sendo preparado para seu voo inaugural no final de 2021.

John Shannon, que está no comando do SLS na Boeing desde 2015, afirmou: "Acredito que, uma vez que o SLS esteja em plena capacidade, não haverá necessidade de outro veículo de carga pesada como este por muitos anos. É realmente algo que não acontece mais de uma vez na mesma geração."