Fonte Nasa (Divulgação).

O Aerojet Rocketdyne RS-25, também chamado de Space Shuttle Main Engine (motor principal de transporte espacial), é um Rocket Engine (motor de foguete) que utiliza combustível líquido em baixíssimas temperaturas, cujo principal – hidrogênio – está na casa dos -253 Cº, mas alcança uma temperatura de até 3.315 Cº quando entra em combustão na câmara de saída da cabeça do motor, gerando um impulso de 1.859 kN (Quilo Níltons) equivalente a 189 toneladas. Os dois principais combustíveis são: hidrogênio líquido (combustível) e oxigênio líquido (oxidante). Ao se misturarem em alta pressão na câmara de combustão, explodem gerando a propulsão.

Os foguetes não precisam de ar para trabalhar, podem funcionar na ausência de atmosfera (no espaço), ao contrário das turbinas de aviões que não funcionam fora da atmosfera.

Acompanhe um teste bem sucedido com um motor RS-25 da Nasa

Princípio de funcionamento do motor de foguete

O princípio de funcionamento do motor de foguete baseia-se na terceira lei de Newton, a lei da ação e reação, que diz que “a toda ação corresponde uma reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário”.

Imaginemos uma câmara fechada onde exista um gás em combustão. A queima do gás irá produzir pressão em todas as direções. A câmara não se moverá em nenhuma direção pois as forças nas paredes opostas da câmara irão se anular.

Se introduzirmos um bocal na câmara, onde os gases possam escapar, haverá um desequilíbrio. A pressão exercida nas paredes laterais opostas continuará não produzindo força, pois a pressão de um lado anulará a do outro. Já a pressão exercida na parte superior da câmara produzirá empuxo, pois não há pressão no lado de baixo (onde está o bocal).

Assim, o foguete se deslocará para cima por reação à pressão exercida pelos gases em combustão na câmara de combustão do motor. Por isto este tipo de motor é chamado de propulsão por reação assim ele tem como subir e ir para o espaço.

Princípio de funcionamento de um motor de foguete. Fonte Wikipédia (divulgação).

Diferente de um motor a jato por transportar seu próprio oxidante, o que lhe permite operar na ausência de um suprimento de ar. Os motores de foguete vêm sendo amplamente utilizados em vôos espaciais, nos quais sua grande potência e capacidade de operar no vácuo são essenciais, mas também podem ser utilizados para movimentar mísseis, aeroplanos e automóveis.

A força no sentido do movimento (o empuxo) que atua sobre um foguete é produzida porque a queima do combustível em seu interior exerce uma enorme pressão sobre as paredes da câmara de combustão, exceto na abertura por onde os gases escapam, situada em sua porção posterior.

O término do programa do ônibus espacial

Com início em 1981 e fim em 2011, o programa dos ônibus espaciais americanos, veículos cujo propósito era colocar astronautas e equipamentos em órbita, retornando à terra ao final da missão com o mesmo veículo. Durou 30 anos e teve duas baixas graves com as explosões da Challenger em 1986 e da Colúmbia em 2003.

As missões dos ônibus espaciais eram curtas: sair da terra, ficar em órbita por alguns dias e depois voltar para a terra com o mesmo veículo, correndo o risco da reentrada (queda no planeta). Foi o que aconteceu com a Colúmbia em 2003, em sua reentrada os gases superaquecidos penetraram o casco da espaçonave causando sua desintegração no ar. A capacidade de carga útil do ônibus espacial era de 22.000 kg.

Conheça o Space Launch System (SLS) – sistema de lançamento espacial

O Space Launch System (SLS) – sistema de Lançamento Espacial é um veículo pesado de lançamento dispensável americano, derivado do Space Shuttle (veículo/nave espacial) projetado pela NASA. Segue-se ao cancelamento do programa Constellation (constelação), destinado a substituir o ônibus espacial que foi aposentado. O Ato de autorização do programa pela NASA 2010 previu a transformação do Ares I e Ares V, projetos dos veículos do programa Constellation, em um único veículo de lançamento utilizável para tripulação e carga, muito parecido com o Ares IV.

O veículo de lançamento SLS foi projetado para ser atualizado ao longo do tempo com as versões mais potentes. Sua versão inicial Bloco 1 é para levantar uma carga útil de 70 toneladas métricas, visando atingir a Low Earth Orbit (LEO), órbita terrestre baixa, que será aumentada com a estreia do Bloco 1B e exploração estágio superior Bloco 2, que substituirá os boosters (propulsores) iniciais com novos e mais avançados, estando previsto para ter uma capacidade de LEO maior que 130 toneladas atendendo às exigências do Congresso americano. Essas atualizações permitirão ao SLS levar astronautas e hardware (equipamentos) para vários destinos além-LEO. O SLS usará as operações terrestres e instalações de lançamento do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida.

ORION – Exploração do Espaço Profundo da NASA

A nova nave ORION – NASA’s Deep Space Exploration Spacecraft (Exploração do Espaço profundo da NASA), é uma espaçonave para levar os astronautas a vários destinos em nosso sistema solar. Foi projetada para alçar objetos que estão mais distantes do que a lua, cujo homem já pisou em 1969. Os possíveis destinos do projeto Orion são: asteroides, cometas e outras luas e planetas dentro do nosso sistema solar.

Fontes: Wikipédia, Nasa, ORION