Muito se fala da SpaceX e da Blue Origin, mas há muitas outras empresas privadas criando seus próprios foguetes. Este artigo é um de uma série sobre elas.
Não, este artigo não é sobre a tão falada Virgin Galactic, que tem levado passageiros ao espaço em vôos suborbitais com a Spaceship 2. É sobre a empresa irmã da Virgin Galactic, a Virgin Orbit, e seu foguete orbital, o LauncherOne.
A Virgin Orbit foi formada em 2017, quando se separou da Virgin Galactic e se estabeleceu em Long Beach (próximo a Los Angeles). O LauncherOne é mais um foguete orbital desenvolvido por uma empresa privada que está entrando em operação, que até o momento fez dois lançamentos orbitais com sucesso. Com 30 t e 21 m de altura, é um foguete de dois estágios movidos a motores NewtonThree (primeiro estágio) e NewtonFour (segundo estágio) de RP-1 / LOX (Rocket Propellant-1, uma forma refinada do Jet-A, que por sua vez é uma forma refinada de querosene e oxigênio líquido). Capaz de levar até 500 kg para órbita baixa ou 300 kg para órbita síncrona solar, a um custo estimado de $12 M por lançamento.
O LauncherOne é comparável ao Electron da Rocket Lab e o Rocket 3 da Astra, menor que o RS-1 da ABL, o Terran-1 da Relativity Space e o Firefly Alpha, mas ao contrário de todos estes outros, é lançado a partir de um avião.
Por que lançar de um avião?
Ao contrário do que muitos pensam, não é exatamente por “começar o vôo mais perto do espaço”. A altitude do lançamento (10 a 13 km) não faz muita diferença em termos de alcançar órbita, porque a maior parte da energia de um foguete é usada o acelerando para o lado, até ele atingir velocidade suficiente para ficar em órbita. A vantagem de lançar de avião está em começar o vôo de uma atmosfera mais rarefeita. Isso economiza o propelente que seria gasto com o arrasto da atmosfera densa a baixas altitudes. É justamente na altitude em que o LaucherOne é lançado que os foguetes convencionais costumam estar passando pelo que se chama de Max Q, o ponto no vôo de máximo das forças aerodinâmicas sobre o foguete (portanto, o mais difícil de sobreviver), pela combinação da densidade do ar com a velocidade (já supersônica, para um foguete lançado do chão). Outra vantagem de lançar dessa altitude é um ganho em eficiência no primeiro estágio do foguete: tubeiras (nozzles) de foguetes, que têm importante papel em converter o momento da expansão dos gases em momento para o foguete, têm uma forma ótima que depende da densidade do ar onde operam. Como na subida pela atmosfera a densidade do ar cai, não é possível otimizar as tubeiras para todo o vôo. Com isso, as tubeiras do primeiro estágio são otimizadas para a altitude do lançamento e as do segundo estágio, para uso no vácuo. Em foguetes lançados do chão, isso significa otimizar as tubeiras para a pressão do ar ao nível do mar, que é rapidamente deixado para trás. Lançando a 10-12 km, as tubeiras do primeiro estágio são otimizadas para uma pressão menor, então perdem menos eficiência quando o foguete ganha altitude.
Outra vantagem do lançamento de avião é não precisar de uma base de lançamento em uma área isolada, pois o avião pode ir para um local livre que esteja disponível (em geral, sobre o oceano), não precisar transportar o foguete de caminhão ou navio a partir da fábrica até o local de lançamento e poder escolher a latitude do lançamento. A Virgin Orbit não vai ter que negociar contratos com centros de lançamento, nem instalar equipamentos em um centro de lançamento.
Por que então esse artigo não está na nossa categoria “Revolucionando a indústria”? Porque apesar de incomum, não tem nada de novo em lançar de avião. Apenas um ano depois do Sputnik-1, em 1958, a Marinha americana já testava o NOTS-EV-1 Pilot, um foguete lançado de um caça F4D, com 5 estágios e pesando só 950 kg no lançamento, para colocar 1 kg em órbita baixa. Oficialmente, nenhum dos lançamentos dele funcionou, mas um deles, que foi perdido após o lançamento (literalmente, foi perdido o rastreamento) talvez tenha chegado à órbita, pois houve um sinal possivelmente dele detectado em uma estação na Nova Zelândia. Mas como o sinal não foi confirmado, ele não é oficialmente considerado como bem sucedido. O mais bem estabelecido e bem sucedido foguete lançado de avião é justamente o que é considerado o primeiro foguete orbital completamente desenvolvido por uma empresa privada. Não, não era da SpaceX, nem do século 21. É o Pegasus, desenvolvido pela empresa Orbital Sciences Corporation (depois Orbital ATK, depois comprada pela Northrop Grumman), que já fez 40 lançamentos bem sucedidos, desde 1990.
Se há essas vantagens de lançar de aviões, porque mais empresas não o fazem? O grande motivo é o peso e tamanho limitados que podem ser carregados por um avião. Apenas os menores foguetes são leves o suficiente para poderem ser carregados no ar por aviões. Inicialmente, foi considerado usar o White Knight 2, o avião da Scaled Composites desenvolvido para carregar a Spaceship 2, a nave da Virgin Galactic. Mas, com um limite de 17 t, ele não era suficiente para carregar as 30 t de um LauncherOne. Então, a Virgin Galactic recorreu a um Boeing 747-400 que era usado pela empresa Virgin Atlantic para carregar passageiros. O Boeing 747 não tem dificuldade em carregar 30 t, nem com a aerodinâmica de carregar um foguete embaixo da asa, pois todos os 747 já tem um ponto de montagem para um quinto motor, normalmente usado como forma de carregar motores sem precisar de um avião de carga grande dedicado. A empresa Stratolaunch, fundada em 2011, chegou a construir o maior avião da história, o StratoLaunch, que pode levar um foguete de até 250 t (como comparação, um 747 de carga consegue levar até 140 t, e o Antonov An-225 até 250 t, do lado de dentro). Mas com a morte de um dos fundadores e financiadores da Stratolaunch, Paul Allen (um dos fundadores da Microsoft), em 2018, a Stratolaunch perdeu o suporte necessário e eventualmente foi comprada pela Cerberus Capital Management, e agora está tentando oferecer apenas serviços de lançamentos e testes de vôo de alta velocidade, sem ter um foguete para fazer seus lançamentos.
Até o momento, a Virgin Orbit fez 2 vôos orbitais bem sucedidos. Esse foi o primeiro vôo, em janeiro de 2021:
Atualização (março de 2023):
Após 4 voos bem sucedidos e 2 falhas com o Launcher One, em março de 2023, dizendo não ter conseguido mais financiamento, a Virgin Orbit demitiu 85% dos funcionários, parou as operações, e começou o processo de falência.
Saiba mais em
Site oficial:
Uma breve história de lançamentos a partir do ar:
