A Austrália se prepara para seu primeiro lançamento de um foguete caseiro. O destaque, contudo, fica para o motor, que será elétrico e ultraleve. O equipamento foi desenvolvido pela Equipmake.
A Gilmour Space Technologies, com sede em Queensland, está na reta final dos preparativos para o lançamento de seu veículo de lançamento orbital Eris, de três estágios, em abril de 2023. Será a primeira tentativa de lançamento orbital de um foguete australiano projetado e construído, e a empresa espera que represente o início de uma nova indústria de lançamentos espaciais no país.
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Em vez de atuar como fornecedor de outras empresas de foguetes no exterior, a Gilmour construiu sua própria máquina desde o início. Com 25 m de altura, o foguete tem diâmetro de primeiro estágio de 2 m e diâmetro de segundo estágio de 1,5 m, tendo sido projetado para suportar carga útil de até 305 kg até 500 km para entrega em órbitas síncronas ou equatoriais.
O Eris será movido por cinco dos motores de foguete Sirius da Gilmour. Este é um motor híbrido, o que significa que usa oxidante líquido, mas um combustível sólido. Em teste final de bancada até a destruição, ele gerou 115 kilonewtons e queimou por mais de 90 segundos antes de explodir.
“Este é o motor de foguete mais poderoso já desenvolvido na Austrália”, disse o CEO e co-fundador da Gilmour Space, Adam Gilmour, “e atingiu o requisito de duração da missão antes da falha”.
A bordo do motor Sirius está o motor elétrico de ímã com raios da Equipmake. Com o peso sendo um prêmio absoluto no jogo de foguetes, a Gilmour contratou a Equipmake para projetar e construir os motores elétricos para o Sirius.
“A Gilmour nos abordou para fazer uma proposta para um motor e inversor muito, muito leve”, disse o CEO da Equipmake e ex-engenheiro de Fórmula 1, Ian Foley. “Isso é superinteressante para nós, porque é claro que começa na atmosfera da Terra e, dois minutos depois, você está no vácuo, lidando com uma aceleração incrível o tempo todo. Os requisitos de design eram diferentes de tudo que já havíamos feito antes.”
Os motores elétricos e inversores, que são vários em cada foguete, servem para bombear combustível. E os inversores, em particular, parecem únicos em comparação com os inversores terrestres.
“Normalmente, o inversor é uma caixa quadrada”, diz Foley, “essa é a maneira mais fácil de fazê-los. Mas este precisa funcionar no vácuo. Precisa ser de alta tensão, porque você quer muita energia. Mas quando você tem dois condutores de alta tensão no vácuo, você obtém fenômeno chamado descarga parcial. Pegue um tubo fluorescente; ele está no vácuo, e a carga pode pular através dele.”
“Então, tivemos que projetar o inversor para manter a pressão do ar dentro”, continua ele. “Tivemos que redesenhá-lo completamente mecanicamente, para suportar a pressão interna quando ele vai da atmosfera para o vácuo. Então acaba sendo quase cilíndrico, com uma carcaça de fibra de carbono para manter a pressão e o peso baixo.”
Eletronicamente, o motor espacial aciona os mais recentes interruptores de potência da Wolfspeed, feitos de carboneto de silício. Este é um material difícil de trabalhar, mas resulta em peso mais leve e maior eficiência do que o equipamento padrão. “Isso leva as coisas mais longe no inversor do que fizemos antes”, diz Foley, “e esse material sempre acontece em cascata. Nós o desenvolvemos para a indústria aeroespacial, mas estamos prestes a lançar nosso inversor de carboneto de silício para ônibus”.
“O importante para o setor automotivo é que ele é mais eficiente”, continua Foley. “Normalmente, as pessoas estão relatando aumento de cerca de 5% no alcance, pois as perdas em carboneto de silício são muito menores do que um inversor convencional. No momento, é mais caro, mas as baterias também são, então você pode criar um negócio caso. EVs estão no estágio agora de desenvolvimento incremental, então um aumento de 5% no alcance é um grande resultado de uma etapa de tecnologia.”
A Gilmour afirmou ter ambição de aumentar seus foguetes para ser capaz de lançar voos espaciais tripulados. Contudo, parece improvável que os powertrains elétricos movidos a bateria, não importa quão leves sejam os motores e inversores, sejam capazes de mover a quantidade de combustível que esses foguetes maiores exigirão.
Com informações de New Atlas
Imagem destacada: Divulgação/Gilmour Space Technologies
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