Engenheiros da NASA propõem o uso de um canhão elétrico e um motor scramjet para colocar nave espacial em órbita

Em abril, Obama praticamente implorou à NASA que bolasse, entre outras coisas, um método mais barato de lançamento de naves espaciais. Lá por setembro, os engenheiros da agência já haviam maquinado um plano que economizaria milhões de dólares em propulsores, aumentaria a segurança dos astronautas e permitiria voos mais frequentes. Somente seriam necessários pouco mais de três quilômetros de trilhos, um avião que possa voar a dez vezes a velocidade do som e um impulso elétrico grande o bastante para iluminar uma cidade pequena.

O sistema usa um canhão elétrico de três quilômetros, que lançaria um avião com motor scramjet a 60km de altitute. O avião então lançaria a “carga” em órbita e voltaria à Terra. O processo é um pouco mais complexo que o lançamento de um foguete, mas os engenheiros dizem que também é mais flexível. Com ele, a NASA poderia colocar em órbita um satélite enorme em um dia e enviar uma nave tripulada até a lua no outro, usando uma fração do material de propulsão usado atualmente pelos foguetes.

Pode parecer maneiro demais para ser verdade, mas, diferente de outros planos para viagens espaciais sem foguetes, cada tecnologia relevante para este método já está avançada o suficiente para que os testes possam acontecer daqui a 10 anos, segundo Stan Starr, físico do Kennedy Space Center da NASA. Os scramjets da agência já atingiram Mach 10 por 12 segundos; há alguns meses, um Boeing X-51 com motor scramjet manteve Mach 5 por 200 segundos, um recorde. Os canhões elétricos com trilhos também estão por aí. A Marinha americana está testando um sistema eletromagnético de lançamento para substituir o sistema hidráulico que catapulta os caças dos porta-aviões. “Já temos todos os ingredientes”, diz Paul Bartolotta, um engenheiro aeroespacial da NASA que trabalha no projeto. “Só precisamos bolar a receita”.

Como entrar em órbita

Dê partida no canhão elétrico
Um motor linear de 240.000 cavalos converte 180 megawatts em uma força eletromagnética que empurra um avião scramjet carregando uma nave espacial por um trilho de três quilômetros. A nave acelera de 0 a 1770kph (Mach 1.5) em menos de 60 segundos – rápido, mas não chega a 3 Gs, o que significa que é seguro para um voo tripulado.

Acione o scramjet
O piloto aciona a turbina de alta velocidade e se lança a partir do trilho. Uma vez que a nave atinge Mach 4, o ar entrando na turbina é rápido o bastante para ser comprimido, esquentar a 3.000ºF (1.650ºC) e causar a ignição do hidrogênio na câmara de combustão, produzindo dezenas de milhares de libras de impulso.

Entre em órbita
A uma altitude de 200.000 pés, não há mais ar suficiente para o scramjet, agora viajando em Mach 10, genrar propulsão. Aqui o voo espacial começa. As duas naves se separam. O avião embica para baixo para sair do caminho, enquanto a nave espacial aciona os foguetes que a levarão até a órbita.

Pousar
O avião diminui sua velocidade e usa suas turbinas para voar de volta ao solo para um pouso em pista. Quando a nave espacial entregar a sua carga à órbita, ela reentra na atmosfera e desliza de volta para o local do lançamento. As duas aeronaves podem estar prontas para outra missão 24 horas depois do pouso.

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