Introdução

Na realidade, ir para o espaço é bastante caro! Até recentemente, só os governos podiam financiar viagens espaciais. Mas em 2004, a espaçonave comercial SpaceShipOne fez dois vôos para o espaço suborbital e ganhou o Ansari X Prize no valor de US$10 milhões. O SpaceShipOne desprendeu-se de um avião a cerca de 48 mil pés de altura, deu partida em seu motor, subiu até 150 mil pés, entrou novamente na atmosfera terrestre e planou até aterrissar. Mas, é possível uma espaçonave comercial, apenas com seus próprios recursos, decolar, voar para o espaço e aterrissar novamente? Esta é a meta da XCOR Aerospace e eles têm seu ponto de partida com o avião-foguete EZ-Rocket.

Foto cortesia da XCOR Aerospace Vista superior do avião-foguete EZ-Rocket

Neste artigo, conheceremos a tecnologia que está por trás do avião-foguete EZ-Rocket e saberemos como a XCOR planeja expandi-la no futuro.

Funções básicas do avião-foguete EZ-Rocket
O EZ-Rocket é o primeiro avião-foguete construído e operado pela iniciativa privada e serve de teste para novas tecnologias. A XCOR Aerospace projetou o avião-foguete EZ-Rocket, que foi modificado a partir do avião Bert Rutan Long EZ. O Long EZ é um conjunto construído pela Rutan's Aircraft Factory. Trata-se de um avião do tipo Canard de asas fixas, o que significa que o seu leme horizontal está na frente das asas ao invés de atrás. Isso permite que o avião tenha boa capacidade para planar, tornando-se ideal para um avião-foguete.

Foto de domínio público por Adrian Pingstone Um Rutan Long-EZ 160 com o seu leme horizontal à frente do piloto

As modificações no avião-foguete EZ-Rocket incluíram o seguinte:

• dois motores de combustível líquido para substituir o motor turbo-hélice traseiro do avião
• um tanque inferior de combustível pressurizado, cheio de álcool isopropílico (álcool de polimento);
• dois tanques de alumínio (com isolamento de isopor) na parte de trás, onde fica o oxidante, oxigênio líquido.

Foto cedida por XCOR Aerospace Os componentes principais do avião-foguete EZ-Rocket

Rutan acrescentou o tanque de combustível externo porque os tanques originais do Long-EZ não eram adequados para armazenar álcool ou suportar alta pressão. Ele acrescentou os tanques de oxigênio pois os motores de foguetes devem possuir o seu próprio estoque (os motores de aviões obtêm o oxigênio da atmosfera).

Foto cortesia da XCOR Aerospace Os motores dos aviões-foguete EZ-Rocket e tanques de oxigênio

Cada um dos motores do avião-foguete EZ-Rocket produz 400 libras de pressão ou potência (cada um dos motores principais do ônibus espacial, ou SSME, produz cerca de 375 mil libras de pressão). Os motores de foguetes não necessitam produzir as grandes quantidades de potência que os ônibus espaciais produzem, uma vez que eles não precisam elevar tanta massa. Assim como os motores dos ônibus espaciais, os motores dos aviões-foguete EZ-Rocket são resfriados de modo regenerativo. Isso significa que o combustível líquido frio é bombeado em volta das câmaras de combustão para retirar o excesso de calor e para evitar que fundam. O avião-foguete EZ-Rocket possui combustível suficiente para somente 3,5 minutos de combustão do foguete.

A seguir, vamos conhecer exatamente como funciona o avião-foguete EZ-Rocket.

O combustível e o oxidanteA escolha de oxigênio líquido e álcool ou LOX/álcool, como oxidante e combustível para o avião-foguete EZ-Rocket possui diversas vantagens. Ele possui um impulso específico de 250 a 270 segundos (o impulso específico representa as unidades de pressão comparadas às unidades de propulsão consumidas em um determinado tempo). Por sua vez, a combinação de hidrogênio líquido/oxigênio líquido do ônibus espacial possui o impulso específico de 453 segundos. Quanto maior o tempo de impulso, mais eficiente é o combustível e mais rápido o foguete pode ir. Adicionalmente, este tipo de motor não necessita de resfriamento criogênico prolongado, tanto para o combustível quanto para o oxidante. Isso faz com que a armazenagem e o abastecimento do avião-foguete EZ-Rocket sejam mais eficientes.