O primeiro motor reutilizável de foguete da história, o RS-25, provou seu valor durante a Era do Ônibus Espacial.

Por 30 anos o RS-25 ajudou os Ônibus Espaciais da NASA a chegar ao Espaço. Partindo de 0 km/h a Mach 25 em apenas 8 minutos, alcançou uma taxa de sucesso de 100% durante a existência do programa (as perdas do Challenger e do Columbia não estavam relacionadas aos motores principais).

O RS-25 queima hidrogênio líquido/oxigênio líquido. É um dos motores de foguete mais testados e confiáveis já fabricados, com mais de 3.000 partidas e mais de um milhão de segundos (quase 280 horas) de testes em solo e 135 missões fora da atmosfera da Terra.

Desde que aposentou sua frota de Ônibus Espaciais e, por conseqüência a perda da capacidade de vôo tripulado, a NASA trabalha há vários anos e um novo foguete, capaz de lançar cargas e naves tripuladas ao Espaço profundo. Para que isso se torne realidade, os engenheiros da NASA foram buscar no “motor aposentado” a segurança e confiança para o SLS (Space Launch System – sistema de lançamento espacial).

Assim como o Ônibus Espacial, dois foguetes de combustíveis sólidos fornecerão a maior parte do empuxo inicial, aquele capaz de elevar do solo o gigantesco foguete para alcançar o Espaço. Mas os principais motores são críticos e a Aerojet Rocketdyne (o fabricante) possui atualmente 16 motores de voo no inventário; 14 são veteranos de inúmeras missões do Ônibus e 2 são novos, além disso, há 2 motores de teste de desenvolvimento também.

Mas as diferenças entre o SLS e o Ônibus Espacial exigem que o RS-25 sofra várias modificações para se adaptarem ao novo ambiente que encontrarão com o SLS, para atender aos enormes requisitos de empuxo do foguete de 97 metros de altura.

No estande de teste A1 no Centro Espacial Stennis da NASA, os RS-25 existentes já passaram por testes de acionamento real desde o início de 2015, fornecendo aos engenheiros dados críticos sobre o novo estado do estado do motor. A sua unidade de controle é considerado o estado-da-arte ou o “cérebro” do motor, que permite a comunicação entre o veículo e o próprio motor, retransmitindo comandos para o motor e transmitindo os dados de volta ao veículo.

A nova unidade também fornece gerenciamento da relação de empuxo e mistura de combustível, enquanto monitora o status do motor, graças ao hardware e software para operar com a nova aviônica do SLS.

Maiores condições de pressão de entrada, graças às atualizações de motores, também são avaliadas. “Nós fizemos modificações no RS-25 para atender as especificações SLS e analisaremos e testaremos uma variedade de condições durante a série de testes de disparos reais“, disse Steve Wofford, gerente de motores do Marshall Space Flight Center da NASA onde o programa SLS é gerenciado para a Agência espacial dos EUA.

Os motores para SLS encontrarão temperaturas de oxigênio líquido mais frias que no Ônibus Espacial; Maior pressão de entrada devido ao tanque de oxigênio líquido do estágio estar mais alto e maior aceleração do veículo; E maior aquecimento do bocal de exaustão devido à configuração de quatro motores e sua posição“.

Nos voos do Ônibus, os motores geravam cada um, 222.000 kg de empuxo durante o lançamento. As naves aladas exigiam o uso de três para voar. No SLS o nível de potência deve aumentar para 232.000 kg de empuxo por motor (mais de 12 milhões de cavalos de potência). O SLS exigirá quatro para ajudar a lançar o grande foguete e suas cargas úteis com uma capacidade de elevação de 77 toneladas que a configuração inicial promete (as variantes posteriores serão ainda maiores e mais poderosas).

O RS-25 pode suportar temperaturas tão baixas quanto menos 200 graus Celsius até 6.000 graus à medida que a exaustão sai da câmara de combustão onde os propulsores são queimados.

Alguns fatos interessantes da Aerojet Rocketdyne e seu RS-25:

  • A turbina de combustível no turbopropulsor de combustível de alta pressão do RS-25 é tão poderosa que a energia elétrica gerada poderia alimentar 11 locomotivas; 1.315 carros Toyota Prius; 1.231.519 iPads;
  • A pressão dentro do RS-25 é equivalente à pressão que um submarino experimenta a 5 km abaixo do oceano.
  • Os quatro motores RS-25 no veículo de lançamento da SLS consomem 5.678 litros por segundo. Isso é suficiente para drenar uma piscina média de tamanho familiar em 60 segundos.
  • Se o RS-25 gerasse eletricidade em vez de impulsionar foguetes, poderia fornecer o dobro da potência necessária para mover todos os 10 porta-aviões da classe Nimitz a 56 km/h.

Não há nada no mundo que se compare a este motor“, disse Jim Paulsen, vice-presidente da Aerojet Rocketdyne. “É ótimo que possamos adaptar este mecanismo avançado para o que será o foguete mais poderoso do mundo para inaugurar uma nova Era espacial“.

Os motores atualmente em estoque já foram escalados para voar as quatro primeiras missões SLS, mas ao contrário de suas vidas anteriores como motores reutilizáveis, estes serão seus lançamentos finais. O SLS é um lançador descartável.

A NASA concedeu à Aerojet Rocketdyne um contrato de US$ 1,16 bilhão e nove anos para reiniciar a produção de uma versão descartável do RS-25 para o SLS no final de 2015.

Enquanto isso, o desenvolvimento do próprio foguete está em andamento. A NASA espera lançar a primeira missão com uma cápsula Orion não tripulada para circunavegar a lua num vôo de ida e volta em 2019, antes de lançar a primeira missão tripulada entre 2021 e 2023.

Concepção artística do SLS

À medida que o foguete evolui ao longo dos anos 2020 e 2030, ele se tornará o maior e mais poderoso foguete já feito, mas as missões SLS iniciais terão apenas metade da capacidade de elevação do foguete lunar Saturn V da década de 1960. Resta saber se o programa SLS continuará recebendo financiamento e apoio político para colocar humanos em Marte nos próximos 20 anos.

Enquanto isso a SpaceX está desenvolvendo o foguetão Falcon Heavy e planeja enviar dois clientes pagantes para circular a lua e voltar antes de 2020, com esperanças de missões a Marte até 2030.


FONTE: Avgeekery

 

6 COMENTÁRIOS

  1. Eu sou apaixonado por motores a jato em geral, especialmente turbojato e suas variantes. Porem nao existe nada feito pelo homem que seja tao impressionante como essa categoria a jato. Foguete impressiona em tudo, tamanho, empuxo, numeros… É tudo muito grande!

    Eu nao lembro nome do foguete, nao lembro se foi so Saturno IV, mas a bomba de combustivel gerava 56.000hp!

    Interessante que a Space Shuttle usava APUs para geraçao de energia eletrica e hidraulica. E é mais de uma! Realmente o mais poderoso jato de todos.

  2. Uma versão descartável é fo**
    Os boosters laterais conseguem retornar por paraquedas mas como os motores estarão conectados ao tanque principal, teriam que possuir um complicado sistema de reentrada.
    2 boosters maiores que o do space shuttle
    4 motores ao invés de 3
    Terá um terceiro estágio?

  3. Políticas,falta de verbas,falta de competidor,burocracias…na essência o avança rumo a novas tecnologias foi pequeno, foguetões caros,basicamente os anos 60 e 80 com novos computadores….tá que virão mais uma serie de aparatos/roupas/gadgets,mas está longe de algo realmente prático e seguro e com valores menos exorbitantes.

  4. O titulo da noticia poderia ser: "Nasa sucateada por Obama, agora usa motores antigos para reaprender a fazer motores de foguete". Triste realidade. Ainda bem q as varias empresas privadas vão mt bem, mas não ligam mt coisa para a pesquisa científica e para o verdadeiro sonho espacial: chegar aonde o homem jamais esteve. Eu tô rindo. Rindo pq o nosso PEB (Programa Espacial de Brinquedo) tá um lixo.

Comments are closed.