Quando se trata do futuro da exploração espacial, o nome do jogo é "poupar dinheiro". Para fazer isso, agências espaciais e empresas aeroespaciais de todo o mundo estão investindo em foguetes reutilizáveis, foguetes de estágio único em órbita (SSTO) e aviões espaciais reutilizáveis. Este último conceito baseia-se na tradição estabelecida pelas naves espaciais Space Shuttle e Buran, dois veículos reutilizáveis projetados para tornar os lançamentos espaciais mais acessíveis.
A única desvantagem dessas naves espaciais foi o fato de ainda serem necessários dois foguetes e um enorme tanque de combustível externo para colocá-los em órbita. É aqui que o Synergetic Air Breathing Rocket Engine (SABRE) entra em ação. Com a ajuda da Agência Espacial Européia (ESA) e da Agência Espacial do Reino Unido (UKSA), esse revolucionário mecanismo hipersônico deu recentemente um grande passo em direção à fruição.
A idéia por trás do mecanismo SABRE é elegante e direta. Durante a decolagem e a subida, o motor capta a atmosfera e a utiliza para gerar empuxo (atingindo velocidades de até Mach 5.4). Depois de atingir uma altitude de cerca de 25 km (15,5 milhas), ele muda para o modo foguete e acelera para o Mach 25 para alcançar a órbita e o voo no espaço.
O motor é uma criação do fabricante aeroespacial britânico Reaction Engines, que originalmente o propôs como parte de seu conceito de avião espacial Skylon. A empresa foi fundada em 1989 com o objetivo de desenvolver as tecnologias necessárias para criar um motor hipersônico que combinasse a eficiência de combustível de um jato com a potência e a capacidade de alta velocidade de um foguete.
Juntamente com a UKSA, a ESA revisou recentemente o design preliminar do núcleo do demonstrador de motores, aproximando o motor em grande escala um passo da realização. Como Mark Ford, chefe da seção de Engenharia de Propulsão da ESA, indicou em um recente comunicado de imprensa da ESA:
“A conclusão positiva de nossa revisão preliminar do projeto marca um marco importante no desenvolvimento do SABRE. Confirma que a versão de teste desta nova e revolucionária classe de mecanismo está pronta para implementação. ”
Isso representa a última etapa do esforço conjunto da ESA e da Reaction Engines para desenvolver o mecanismo SABRE. Em 2010, a ESA se envolveu oficialmente após realizar uma análise independente da viabilidade do motor, o que abriu a porta para o governo britânico investir em nome da UKSA.
Isso foi seguido em 2012 pela ESA e pela Reaction Engines, colaborando nos testes do pré-arrefecedor do motor. Este elemento, essencial para o SABRE, garante que a corrente de ar quente que entra em velocidades hipersônicas seja mantida a temperaturas consistentes. Esses testes validaram completamente o pré-resfriador, mostrando que ele teve um bom desempenho em temperaturas do ar ambiente.
De acordo com Richard Varvill, diretor de tecnologia da Reaction Engines, esse processo de validação passo a passo é uma das coisas que diferencia o SABRE:
“Uma das grandes vantagens do conceito de propulsão SABRE é que ele é totalmente modular, tanto do ponto de vista de design quanto operacional. Portanto, é possível sujeitar cada um dos principais componentes do motor a testes rigorosos no solo, que imitam completamente as condições operacionais que o motor enfrentará para o vôo Mach 5 a 25 km de altitude. ”
O desenvolvimento do núcleo do motor começou em outubro de 2016, quando a empresa decidiu criar o elemento central do SABRE. Quando testados, a Reaction Engines e a ESA buscarão validar as trocas de calor do motor, os módulos de turbomáquinas e a capacidade de misturar ar e hidrogênio líquido para gerar combustão.
Os testes do demonstrador principal serão realizados nas instalações de testes dedicadas da empresa em Westcott Venture Park, Buckinghamshire (que está sendo construído atualmente). Este site tem uma história rica quando se trata de testar foguetes britânicos, como era o local onde o histórico Raia azul e Flecha Negra foguetes foram lançados pela primeira vez.
Como Chris Castelli, diretor de programas da Agência Espacial do Reino Unido, disse:
“Como sede do motor a jato, o Reino Unido possui uma rica herança aeroespacial e habilidades e conhecimentos de renome mundial. Este é um marco empolgante para a Reaction Engines no desenvolvimento de seu motor SABRE, que pode revolucionar o acesso ao espaço e a viagens internacionais ao alimentar aeronaves com cinco vezes a velocidade do som.
“A moderna estratégia industrial do governo está colocando o Reino Unido na vanguarda das tecnologias aeroespaciais pioneiras e garantindo que prosperemos na nova era espacial comercial. Nosso investimento de £ 60 milhões na SABRE é um ótimo exemplo de como apoiaremos os negócios de amanhã. ”
De acordo com declarações feitas por funcionários da Reaction Engine, esta última revisão abre as portas para vários marcos de testes que a empresa realizará nos próximos 18 meses. Isso culminará no primeiro teste em larga escala do mecanismo concluído, que (se for bem-sucedido) poderá revolucionar os vôos espaciais como os conhecemos.
Como no progresso feito na recuperação e no relançamento de foguetes nos últimos anos, a perspectiva de aviões espaciais reutilizáveis que não exijam propulsores de foguetes externos ou tanques de combustível para chegar ao espaço significará reduções drásticas no custo de lançamentos individuais. Também oferecerá um tipo especializado de serviço de lançamento que poderia facilitar a implantação de satélites, pequenas cargas úteis e equipes para orbitar.
E isso nem inclui a maneira como esse mecanismo pode estimular desenvolvimentos no setor de turismo espacial. No final, os aviões espaciais capazes de decolar, alcançar o espaço e aterrissar sem qualquer ajuda adicional serão uma grande mudança!
