Subvenção alemã vai dar uma boleia

Polaris

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Um prêmio do Escritório Federal de Equipamentos, Tecnologia da Informação e Uso da Bundeswehr (BAAINBw) ou Escritório Federal de Equipamentos, Tecnologia da Informação e Suporte em Serviço da Bundeswehr do governo alemão pode ver um motor de foguete Linear AeroSpike (LAS) fazer seu primeiro voo teste.

A ciência de foguetes tem sido considerada algo difícil de entender. No entanto, as coisas ficam fáceis para aqueles que conseguiram decifrá-lo. Em seus primeiros anos, a SpaceX de Elon Musk registrou dezenas de falhas, mas uma vez que se orientou corretamente, conseguiu lançar e até mesmo relançar seus foguetes com uma rápida reviravolta.

Isso foi possível porque não mudou muito no projeto e execução de foguetes ao longo dos anos. O projeto do bocal do foguete, por exemplo, não mudou em mais de 100 anos. Mas a Polaris, com sede em Bremen, quer mudar o status quo e fazer o primeiro voo de um motor de foguete LAS.

Uma característica padrão de todos os foguetes é o bocal em forma de sino que permite que os gases da câmara de combustão escapem em um ritmo acelerado e gerem empuxo. O design do bocal permaneceu uma característica constante dos foguetes por décadas, limitando o que os foguetes podem fazer.

A questão é que o projeto funciona bem em uma pressão ambiente, mas conforme o foguete sobe, ele se torna menos eficiente. Para superar isso, os cientistas usam foguetes de vários estágios para que diferentes bicos possam ser implantados para maximizar a eficiência.

Uma maneira de superar o incômodo dos foguetes de vários estágios é usar um motor Linear AeroSpike (LAS). O conceito existe desde a década de 1950 e também foi experimentado pela NASA para seu sucessor do Ônibus Espacial, o X-33/VentureStar e o SR-71 Blackbird.

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À primeira vista, o LAS pode parecer um design radicalmente diferente. No entanto, um olhar mais profundo descobre que ele também segue a seção transversal do bocal em forma de sino, mas tem um lado aberto. As câmaras de combustão são dispostas em série na parte superior.

Quando os gases quentes saem das câmaras, o pico do projeto contém um lado, enquanto a pressão do ar ocupa o lugar da seção transversal ausente do bocal em forma de sino. Quando o foguete sobe e a pressão do ar cai, o sino virtual é projetado para expandir e manter a eficiência do motor.

Como um foguete de estágio único pode funcionar com eficiência, os cientistas podem usar esse projeto para fazer foguetes menores e mais leves que carregam cargas mais pesadas. Em outras aplicações, isso pode se traduzir em faixas ou velocidades mais altas que excedem alguns Machs.

A pergunta natural que se segue é: se os cientistas sabem disso há mais de 50 anos, por que um motor LAS ainda não foi testado em vôo? O motivo se deve à enorme quantidade de calor gerado no projeto e à falta de materiais que possam lidar com eles.

Com os avanços feitos na impressão 3D, agora ficou mais fácil não apenas usar materiais mais novos, mas também projetar melhores sistemas de resfriamento para colocar esses sistemas em ação.

A Polaris já construiu três desses demonstradores, e o governo alemão concede planos para tornar o demonstrador de avião espacial em escala maior do que seus predecessores.