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O Estranho Caso do Foguete Torto

O último lançamento da ULA foi um sucesso, mas com um foguete… tortinho. É normal? É assim mesmo? Não é falta de alinhamento balanceamento e teste de cambagem?

4 anos atrás

atlas-v-411-liftoff

A sonda OSIRIS-REx decolou com sucesso para uma missão de 7 anos onde encontrará um asteróide, recolherá uma amostra de sua superfície e retornará para a Terra. A decolagem foi perfeita, cortesia de um Atlas V da United Lauch Alliance, mas se você reparar, tem algo errado. A chama parece… torta.

Não é ilusão de óptica, é torta mesmo, e por um bom motivo. O Atlas V variação 411 tem apenas três motores. Ok, na prática são dois: o motor principal é um só, o russo RD-180, com a particularidade de ter duas câmaras de combustão.

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O outro motor é um AJ-60A, um monstro de 17 metros e 47 toneladas, aquele negócio pequeninho da esquerda. Ele tem o mesmo tamanho do foguete brasileiro que explodiu em 2003, mas o dobro de potência.

Naturalmente um foguete com dois motores nessa configuração ficaria desalinhado, e não voaria, mas o Atlas V voa, e bem.

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Qual o motivo de usarem só um motor auxiliar? É simples: em espaço TUDO custa caro. Digamos que você tenha um satélite que pese 14.000 unidades.

O Atlas V puro consegue carregar 10.000 unidades.

Cada motor auxiliar te dá mais 2.000 unidades.

Você monta um Atlas V (10.000) com dois foguetes (4.000) e tem seu lançamento.

E se a carga pesar 11.000 unidades? Você instala os dois foguetes auxiliares mas joga fora 3.000 unidades.

Cada AJ-60A custa US$ 10 milhões. Você estaria literalmente QUEIMANDO US$ 15 milhões.

Os engenheiros da USA resolveram isso de forma lindamente elegante, se não lindamente estética.

Eles espetaram UM motor auxiliar no Atlas V, e disseram pro software: “meu nego, seguinte: tem um booster colado no lado do foguete, dá teu jeito de compensar a proporção fora de alinhamento aí, rapá?”

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O software acionou as rotinas de propulsão vetorial e falou “minhas lindas, se preparem pois hoje eu vou lhes usar”. Essas rotinas comandam a movimentação do exaustor do motor, direcionando o jato de saída em um ângulo, e como Tudo É Força Mas Só Newton É Poder, o foguete se move em sentido oposto. Se o ângulo é zero, a força é toda para cima. Se o ângulo do motor varia, o ângulo da força aplicada também varia.

Com isso a eficiência do foguete não fica mais em 100%, mas o auxiliar mais que compensa isso, e economiza-se US$ 10 milhões nessa brincadeira.

A Família Atlas suporta até 5 motores auxiliares, pras cargas realmente pesadas. Note que mesmo na opção de dois auxiliares, ele não é simétrico.

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A culpa é da tubulação externa de oxigênio líquido e do pacote eletrônico do foguete, que ficam do lado de fora:

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Isso não é falha de projeto. Pelo contrário, facilita o acesso e manutenção. Só que o Atlas foi originalmente projetado como míssil de cruzeiro intercontinental, deveria ficar anos em um silo, sofrendo manutenções periódicas. Depois, com a moda de transformar espadas em arados o projeto se tornou o Atlas, mas herdou as características originais, que agora viraram deficiências.

Mas nada que uma mega-power gambiarra não resolvesse.

Aqui um videozinho curto do MeioBit a Jato com a história, assim você não tem que ler esse textão todo aí de cima:


MeioBit A Jato – Episódio 2 – Lançamento da OSIRIS-REx e o empuxo vetorial

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