Quanto maior um foguete, menos carga útil ele transporta proporcionalmente à sua massa total. A Starship da SpaceX ilustra perfeitamente essa lei. Um estudo alemão propõe uma alternativa europeia muito mais eficiente, baseada em outro conceito de reutilização.
Para demonstrar isso, pesquisadores do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) analisaram os dados telemétricos públicos dos quatro primeiros voos de teste da Starship. O estudo deles, publicado no
CEAS Space Journal, mostra que essas versões da Starship, no modo totalmente reutilizável, podem colocar cerca de 59 toneladas em órbita baixa. Isso equivale a uma Falcon Heavy no modo não reutilizável. A versão equipada com os motores Raptor 3 poderia atingir 115 toneladas no modo reutilizável, ou até 188 toneladas no modo descartável.
Modelo CAD simplificado do RLV-C5 com o propulsor SpaceLiner em cinza, o tanque de oxigênio do segundo estágio em vermelho, o tanque de hidrogênio do segundo estágio em azul e a estrutura e coifa do propulsor do segundo estágio em amarelo. Em comparação com esse gigante, o conceito europeu RLV C5 visa 70 toneladas em órbita com um terço da massa total da Starship, com uma abordagem diferente. Ele combina um estágio reutilizável alado do projeto SpaceLiner com um estágio superior descartável. O estágio plana na atmosfera após a separação e é capturado em voo por um avião subsônico. Esse método evita a necessidade de reter combustível para o pouso vertical, liberando massa para a carga útil.
Os números de eficiência são eloquentes. A Starship na decolagem pesa mais de três vezes o RLV C5, mas sua fração de carga útil para cada tonelada propelida em órbita é de apenas 40% no modo reutilizável. O RLV C5 atinge 74%. A diferença vem do design parcialmente reutilizável, mais leve. No entanto, a capacidade bruta da Starship a torna ideal para projetos colossais como bases lunares ou marcianas, onde o volume é mais importante que a eficiência.
Para a Europa, o RLV C5 representa uma etapa intermediária, utilizando tecnologias já em estudo no programa SpaceLiner. Isso permite adquirir capacidade de lançamento pesado soberana sem investir em reutilização total imediata.
Impressão artística do SpaceLiner em configuração completa durante a fase de subida.
Imagem Wikimedia
O método de recuperação por captura aérea pode parecer futurista, mas o DLR o estuda há anos. Um avião subsônico de grande porte capturaria o propulsor em voo, evitando massas adicionais como combustível para a frenagem. Embora técnico, essa abordagem se baseia em conceitos existentes e poderia ser desenvolvida mais rapidamente do que um sistema totalmente reutilizável.
Como observam os autores, o RLV C5 oferece um caminho eficaz para que a Europa desenvolva de forma independente uma capacidade de lançamento superpesado parcialmente reutilizável. Mas, por enquanto, a Starship já voa, mesmo que imperfeitamente, enquanto o RLV C5 existe apenas no papel.
Fonte: CEAS Space Journal