O controverso mecanismo de captura e montagem começa a tomar forma
Um mês depois de montar a ‘torre de lançamento’ no South Texas Spaceport para a sua nave Starship, a SpaceX instalou o primeiro braço do que equivale à espinha dorsal do mecanismo de captura do ‘booster’, o apelidado ‘Mechazilla’.
As novas atividades seguem-se aos factóides encenados pela empresa americana de Elon Musk, e que são publicizados de forma gratuita por uma legião de youtubers adestrados e sites que auferem lucro com a grande audiência que os testes da SpaceX proporcionam. Um desses foi o empilhamento do segundo estágio/espaçonave Starship S20 sobre o foguete de primeiro estágio ‘booster’ B4, que atraiu a atenção da mídia no momento em que a Musk e Jeff Bezos da Blue Origin se debatem sobre a escolha da SpaceX para o contrato de desenvolvimento do módulo de alunissagem do projeto Artemis da NASA. Bezos contesta, de modo correto, a escolha arriscada da agência espacial americana por apenas um contratante para a tarefa. Contra ele pesam o fato de que a Blue Origin não tem ainda nenhum lançamento orbital de um foguete de carga pesada (seu New Glenn ainda nao saiu das telas de CAD) e que a Blue também está atrasada na entrega dos motores BE-4 para a United Launch Alliance – a serem usados no foguete Vulcan, que está com seu trabalho virtualmente parado devido à falha da empresa de Bezos.
A montagem da “pilha” completa (SuperHeavy/Starship) foi um marco publicitário para a SpaceX . Foi um exercício midático engendrado em resposta à campanha de contestação oficial da Blue Origin pelo Human Landing System (HLS) da NASA . Parte da (justa) argumentação da Blue Origin incluía uma referência de que a Starship que ainda não tinha um local de lançamento , publicada na época em que o foguete foi colocado na plataforma.
Musk também compartilhou que pelo menos “quatro itens significativos” seriam necessários para que os Starship e o impulsionador Super Heavy funcionem plenamente. No Twitter, ele mencionou algumas placas finais de proteção térmica, o isolamento dos motores e mais tanques de armazenamento de propelente no solo. De acordo com as informações , a Starship também precisava do braço QD de desconexão rápida, para as linhas de eletricidade e propelente ao foguete antes do lançamento. Ele concluiu (em 6 de agosto) com o comentário : “2 semanas”.
Atualmente, o sistema de proteção térmica do Starship S20 está sendo parcialmente instalado, com muitas telhas removidas e outras marcadas por fitas coloridas, provavelmente denotando o estado da telha. Em algum momento, quaisquer problemas indicados por esses marcadores precisarão ser resolvidos com a substituição das telhas removidas.
A SpaceX chama a Starship/Superheavy de “sistema de transporte totalmente reutilizável de dois estágios, projetado para transportar tripulação e carga para a órbita da Terra, a Lua, Marte e além”. A NASA escolheu este sistema como o módulo de alunissagem para seu programa Artemis , destinado a transportar astronautas para o solo lunar. Essa decisão foi publicamente combatida e criticada pela concorrente da SpaceX, a Blue Origin , que afirma que os lançamentos de reabastecimento das naves são “um perigo para a integridade da missão lunar da NASA”. No entanto, a NASA manteve sua seleção para o pouso lunar em 2024, estabelecida durante a presidência de Trump. O presidente Biden – após um ano no cargo – ainda não se comprometeu com um cronograma.
O ‘booster’ 4 (B4), o primeiro SuperHeavy destinado a voo, esteve sendo revisado e reequipado dentro da atual Baia Alta (High Bay, ou prédio de montagem e checagem) para o trabalho que Elon Musk descreveu como processamento de “pequenos dutos e cablagem”. O booster retornou ao local de produção em 11 de agosto, após ter sido temporariamente integrado à Starship S20 na plataforma de lançamento.
Musk já havia confirmado que uma nova baia alta seria construída em breve, um pouco mais alto e mais largo, permitindo o triplo da capacidade atual da High Bay no Local de Produção. O início da construção já começou ao norte da atual Baia Alta, embora seu cronograma de construção seja desconhecido.
No final de julho, após quatro meses de trabalho, a equipe de trabalhadores e empreiteiros da SpaceX instalou a seção final pré-fabricada da torre de cerca de 145 m de altura destinada a servir aos lançamentos de Starships em voos sub- e orbitais. A primeira ‘torre de lançamento’ customizada da SpaceX é uma espécie de espinha dorsal ou ponto de suporte para vários braços mecânicos que realizarão as tarefas de conexão e manutenção – e, talvez, a captura das Starship e dos estágios do ‘booster’ do SuperHeavy.
O trabalho em todos os três braços necessários para formar o que o CEO Elon Musk descreveu como “Mechazilla” está em andamento desde a última semana de junho, quando a equipe de soldadores montou dezenas de seções de tubos de aço em molduras de cerca de 20 x 10 metros. Quase dois meses depois, a SpaceX instalou o primeiro desses três braços no exterior da torre de lançamento.
Conhecida como Quick Disconnection (QD), ou “desconexão rápida” da torre ou “braço oscilante”, a estrutura autônoma foi projetada para realizar tarefas diferentes. Primeiro, como esse nome (não oficial) sugere, o mastro QD conterá um conector umbilical de desconexão rápida que se ligará temporariamente à base das Starship para abastece-las com combustível, oxidante e outros fluidos, além de conectá-las à rede de eletricidade de solo. Por anos, pareceu que a SpaceX planejava abastecer os estágios superiores Starship por meio de tubulações instaladas no casco de seus foguetes Super Heavy, que são conectados a painéis umbilicais na mesa de lançamento circular.
No entanto, uma vez que o trabalho começou na Starship S20, o primeiro protótipo com ‘capacidade espacial’, ficou claro que a SpaceX havia abandonado a placa umbilical normalmente instalada na baia de motores da espaçonave e tranferido essa conexão para a parte inferior do dorso da nave. Musk mais tarde confirmou isso em entrevistas e tweets, revelando que planos de longa data para acoplar naves Starship traseira-a-traseira para reabastecimento no espaço também estavam sendo avaliados. Recentemente, além de reiterar que a própria plataforma de lançamento (“Stage Zero”, segundo Musk) é ainda mais complexa do que a Starship ou o Super Heavy, o CEO também declarou repetidamente o desejo de descarregar o máximo de sistemas possível no plataforma de lançamento – aparentemente independentemente da complexidade da alternativa.
Embora um ‘braço QD’ basculante relativamente simples que irá abastecer a nave espacial e estabilizar os dois estágios do foguete seja uma característica comum de foguetes e plataformas de lançamento, a única experiência que a SpaceX tem com braços oscilantes umbilicais é o Crew Access Arm (CAA) que permite astronautas e carga para embarcar na espaçonave Crew Dragon uma vez que seu foguete Falcon 9 for instalado na vertical – uma estrutura com pouca utilidade umbilical. Os transportadores / eretores (TEL’s) que transportam os foguetes, os levantam na vertical e os abastecem antes do lançamento têm algumas semelhanças com os braços oscilantes, mas a SpaceX sempre usou mecanismos passivos simples e confiáveis sempre que possível.
Um passo adiante, porém, a SpaceX também aparentemente abandonou a instalação de um guindaste padrão no topo de sua torre e o próprio Musk desenvolveu uma aversão à inclusão de algo aparentemente tão simples como trens de aterrissagem em seus boosters Super Pesados - e, eventualmente, talvez até (algumas) variantes das Starship. Em vez de adicionar pernas rudimentares aos protótipos do Super Heavy, Musk aparentemente forçou a SpaceX para transformar a torre de lançamento em um sistema de recuperação de foguetes complexo, vulnerável e frágil. Além do braço QD comparativamente simples, Musk diz que a SpaceX acabará por instalar um par de estruturas de aço maciças montadas em uma espécie de plataforma deslizante externa. Esses braços aparentemente serão capazes de rotacionar e se mover para cima e para baixo na torre com velocidade, e precisão, para capturar o ‘booster’ no ar enquanto ele mantem-se em lenta descida rente à torre – uma operação sem dúvida perigosa e com capacidade zero de redundância.
A equipe encarregada de projetar e construir esses braços de captura os apelidou afetuosamente “pauzinhos” (como os da culinária japonesa) – uma menção ao tipo de atuação que eles precisarão para recuperar os maiores foguetes propulsores e estágios superiores do mundo sem perdê-los ou destruí-los.
Tendo realmente acabado de aperfeiçoar o pouso vertical propulsivo com os boosters Falcon 9 e Falcon Heavy, a SpaceX assim está somando alguns pontos extras fragilidade na sua filosofia operacional.
Se esta nova opção de recuperação de foguetes for tão bem aperfeiçoada quanto o pouso autônomo, uma versão desses braços provavelmente será necessária para virar rapidamente os boosters e a Starship – e fazê-lo independentemente (dentro do limite do razoável) das condições meteorológicas. Ao substituir um guindaste de torre por braços atuadores, a SpaceX esperançosamente será capaz de “empilhar” as Starship no Super Heavy (e antes, o Super Heavy na mesa de lançamento), mesmo com os ventos fortes que quase sempre estão presentes na Costa do Golfo do Sul do Texas. Se a SpaceX também puder capturar impulsionadores com esses braços, pode ser um melhoramento significativo nas operações e na capacidade de reutilização da Starship.
Conheça mais sobre exploração espacial no Curso Introdutório de História e Fundamentos da Astronáutica