Combustível Sólido
Os primeiros foguetes usavam combustível sólido e tinham como principal característica usar um propulsor sólido com óleo combustível oxidante. Nesses foguetes o combustível funcionava junto com pólvora que já foi muito usada pelos chineses nas guerras do século XIII.
Até o século XX todos os foguetes utilizavam algum tipo de enchimento ou propelente sólido. Teve um momento em que se descobriu que o combustível líquido e o híbrido eram mais eficientes do que o sólido. Essas opções eram mais controláveis, contudo, os foguetes sólidos ainda são muito usados no modelismo e em aplicações maiores em que oferecem mais facilidade.
Foguetes de Combustível Sólido na Exploração do Espaço
Ainda são usados foguetes de combustível sólido na exploração espacial moderna, no entanto, devido a características como poder ficar armazenados por um longo período e serem lançados sem muita preparação também são usados para fins militares como mísseis, por exemplo. Hoje em dia os foguetes de combustível sólido não são usados como propulsor principal para realização de exploração do espaço, contudo, podem ser utilizados como foguetes reforçadores (booster rockets).
Trinitramida – Novo Combustível Para Foguetes
A molécula Trinitramida foi descoberta recentemente e tem se mostrado uma excelente opção de componente para o combustível de uma nova e reformulada geração de foguetes que oferece muito mais eficiência. A revolução proporcionada por essa molécula fica mais clara quando ficamos a par da regra da indústria aeroespacial de que a cada 10% de melhoria que é feita na eficácia do combustível a carga útil dos foguetes é dobrada. Dessa forma os foguetes passam a poder levar o dobro de carga para o espaço.
Conforme avaliações preliminares é possível que um combustível que use a Trinitramida como base se mostre de 20 a 30% mais eficaz do que os combustíveis que são usados nos foguetes disponíveis atualmente. A descoberta da Trinitramida se deu no Instituto Real de Tecnologia (KTH) que fica localizado na Suécia.
Óxidos de Nitrogênio
Devemos ainda levar em consideração que não é sempre que cientistas descobrem uma nova molécula dentre os óxidos de nitrogênio. A descoberta aconteceu de uma forma um tanto casual já que se deu durante um experimento em que os cientistas estavam usando cálculos de química quântica para estudar a quebra de um composto quando encontraram essa molécula que poderia ser estável.
Essa molécula é quimicamente especial porque é composta somente de nitrogênio e oxigênio. Até hoje somente oito compostos assim se tornaram conhecidos e grande parte deles tinha sido descoberta no século XVIII. Além disso, a Trinitramida é o maior de todos os óxidos de nitrogênio. A fórmula molecular é N(NO2)3 e sua forma lembra uma hélice.
Combustível Verde
Além de tudo o que já destacamos de interessante a respeito do combustível feito a base de Trinitramida ainda tem o detalhe de que ele é bem menos danoso ao meio ambiente uma vez que tem apenas oxigênio e nitrogênio. Para se ter uma ideia em cada lançamento de ônibus espaciais os seus dois foguetes laterais (que fazem uso de combustível sólido) fazem a liberação de 550 toneladas de ácido clorídrico na atmosfera.
No entanto, há que se ter calma já que os cientistas conseguiram produzir somente uma quantidade bem pequena desse novo composto e dentro de um tubo de ensaio. A quantidade foi o bastante somente para uma análise completa. Para os cientistas ainda existe a dúvida se o composto pode se manter na forma estável.
Combustível Revolucionário Brasileiro
No dia 1º de setembro de 2015 às 23h foi feito o lançamento do primeiro foguete brasileiro usando combustível líquido. O lançamento foi feito no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). A objetivo principal dessa missão era fazer o teste do motor L5 que foi desenvolvimento completamente no Brasil e também do seu combustível que é composto de etanol e oxigênio líquido para dar propulsão.
Esse foguete é de sondagem suborbital o que significa que ele não ultrapassa a atmosfera da Terra. O voo teve um período total de três minutos e 34 segundos em que o VS-30 fez um movimento de parábola até que culminou caindo no mar como havia sido previsto.
Para garantir total segurança dessa missão a Marinha coordenou o isolamento do tráfego marítimo e fez a comunicação com os navegantes. Essa missão foi muito importante porque o combustível líquido que é usado por boa parte dos programas espaciais do mundo acabará substituindo com diversas vantagens os propulsores sólidos que são usados até hoje no VLS-1 (Veículo Lançador de Satélites) que faz parte do Programa Espacial Brasileiro.
O Brasil no Desenvolvimento de Combustível
Quando observamos os programas espaciais de países como China e Índia percebemos que o Brasil está apenas no início do caminho para a criação de propulsão líquida para os seus foguetes. Para se ter uma ideia os maiores satélites são postos em órbita usando motores de combustível líquido.
O Motor L5
A criação desse motor resultou de anos de muito trabalho no Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) que tem ligação com o comando da Aeronáutica. O teste do primeiro motor L5 no Brasil foi bom já que usou condições de pressão e temperatura condizentes com a realidade.
Propulsão Líquida
A busca pela propulsão líquida se justifica pelo fato de que acarreta em inúmeras vantagens como a melhoria de precisão da inserção em órbita de maneira que libera mais energia de impulsão e assim as câmaras de combustão se tornam mais leves o que dá mais força para o foguete reduzindo então o seu peso.
Em teoria acredita-se que será possível substituir o combustível sólido de maneira que seja possível dobrar então a carga útil do lançador VLS-1. Isso significa poder aumentar o conjunto de módulo e satélite. A decolagem do VS-30 V13 aconteceu através de um propulsor de combustível sólido que estava programado para desprender do foguete em 124 segundos.
Depois disso uma carga composta de nitrogênio gasoso acionou o estágio propulsor de combustível líquido (EPL) de maneira a enviar o etanol e o oxigênio líquido para o motor L5 de maneira a converter a energia química para força de propulsão.
Pum, o combustível para Foguete 100% natural!
Novo Combustível para Foguete
