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Startup ucraniana trabalha em conceito de foguete que se consome durante o voo

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A startup ucraniana Promin Aerospace tem trabalhado no conceito de um foguete "autofágico". O lançador se consome quase inteiramente durante o voo, diminuindo a quantidade de lixo espacial ao fim da missão. Apesar da invasão da Rússia à Ucrânia, a Promin já realizou três testes de sucesso e prevê o primeiro lançamento suborbital para o fim deste ano.

Este é o primeiro lançador a considerar o problema dos detritos que poluem o espaço próximo à Terra ao final dos lançamentos convencionais. O lançador de apenas um estágio é basado em um casco de combustível sólido, que o permite se queimar durante o voo.

A tecnologia também torna o lançador ainda mais eficiente à medida que sobe pois, ao queimar, sua massa diminui. A Promin Aerospace realizou três testes que aprimoraram o conceito do foguete. O cofundador e diretor técnico da startup, Vitaly Yemets, disse que: "graças a esta série de experimentos, descobrimos o que pode ser feito para melhor o projeto do motor e do bocal".

Bateria de testes

Nos testes recentes, a equipe de engenheiros testou um novo gaseificador construído com impressão 3D. Basicamente uma haste de combustível sólido é convertida no gás que alimenta o motor. O gaseificador aumentou a taxa de conversão em até três vezes em comparação aos testes anteriores.

Imagens do motor em seu primeiro teste (Imagem: Reprodução/Promin Aerospace)
Imagens do motor em seu primeiro teste (Imagem: Reprodução/Promin Aerospace)

O gás foi usado na partida e o combustível sólido alimentou o gaseificador de maneira estável. A taxa de alimentação foi de 6 a 8 milímetros por segundo e o teste durou 125 segundos. A equipe testou pela primeira vez um bocal "aerospike", um corpo central em formato de cone aberto em seu interior.

Os primeiros resultados foram surpreendentes, mas após 93 segundos do início do experimento, foi detectado um problema na câmara de combustão. Segundo a equipe, isso aconteceu pela falta de experiência com o novo gaseificador e o bocal aerospike.

Em um teste seguinte, foram distribuídas pequenas sondas para monitorar a temperatura do motor em diversos pontos e, assim, evitar o problema do teste anterior. Nessa operação, a combustão permaneceu estável por quase 50 segundos, com uma alimentação de 1 milímetro por segundo.

No entanto, quando a equipe desmontou o sistema para realizar uma inspeção do teste, ela notou uma pequena explosão descontrolada na partida do motor, embora não tenha sido suficiente para paralisar a operação. No teste posterior, o gás de partida foi trocado por uma mistura que evitaria que esse problema se repetisse.

Terceiro teste com o motor que será usado no foguete autofágico da Promin Aerospace (Imagem: Reprodução/Promin Aerospace)
Terceiro teste com o motor que será usado no foguete autofágico da Promin Aerospace (Imagem: Reprodução/Promin Aerospace)

No experimento mais recente, além de substituir o gás de partida por um novo oxidante, outro bocal, em formato de sino, foi utilizado. Diversos pontos do motor tiveram a temperatura medida durante o teste para entender o fluxo de calor, além de medidas de pressão na câmara de combustão e no cilindro pneumático.

Nenhum problema foi diagnosticado para atingir a combustão com o novo oxidante e o desempenho de combustão foi mais estável e eficiente, permanecendo estável por 268 segundos a uma taxa de 7 milímetros por segundo. Mas ao final do teste, uma explosão descontrolado destruiu todo o sistema.

Na inspeção, a equipe descobriu que os cones do gaseificador haviam queimado, o que poderia ter sido provocado pelo superaquecimento do oxidante. Até está etapa, tanto a pressão quanto o desempenho do combustível foram estáveis, indicando que a grande eficiência do novo oxidante.

Próximas etapas

Agora, a Promin Aerospace planeja um novo teste onde um controle de gaseificador será utilizado para evitar o superaquecimento do oxidante. Sensores de temperatura mais sensíveis também serão acrescentados, além de uma barreira para proteger o motor e evitar danos em uma possível explosão descontrolada.

De todo modo, a combinação do gaseificador impresso em 3D com o novo oxidante funcionou muito bem. Uma vez concluídos todas as etapas de teste, a startup planeja realizar seu primeiro lançamento suborbital em novembro deste ano; e o primeiro lançamento comercial já no início de 2023. O veículo servirá para lançar pequenos satélites à órbita sem sobrecarregar o espaço com mais detritos espaciais.

A Promin Aerospace é sediada na capital da Ucrânia, Kiev, e tem instalações em Dnipro, à sudeste do país. Para o chefe da Agência Espacial Nacional da Ucrânia, Volodymyr Taftay, é incrivelmente importante que as empresas que desenvolvem altas tecnologias continuem o trabalho, apesar da guerra. "São o futuro do nosso país e agora apoiam sua frente econômica", acrescentou Taftay.

Fonte: Canaltech

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