Por cerca de 70 anos, a humanidade enviou foguetes ao espaço sempre da mesma maneira: prendendo uma carga útil a um enorme tanque de combustível, acendendo-o e queimando a maior parte desse recurso apenas para vencer a gravidade durante a subida. Esse método é extremamente caro, exige uma quantidade colossal de massa propelente e consome grande parte da energia total apenas para carregar o próprio combustível.
Contudo, a empresa Longshot Space acredita que existe um caminho muito mais eficiente. A proposta consiste em construir gigantescos acionadores de massa, aceleradores cinéticos — essencialmente, canhões espaciais — projetados para arremessar objetos rumo ao espaço, em vez de simplesmente lançá-los com o sistema tradicional de foguetes.
Como funciona o conceito de lançamento cinético
Enquanto um foguete convencional costuma carregar apenas 1% ou 2% de sua massa total como carga útil na decolagem, a ideia por trás da tecnologia cinética é deixar a maior parte da energia necessária firmemente plantada no solo.
O princípio básico da Longshot é injetar gás comprimido dentro de um tubo gigante para impulsionar cargas úteis a velocidades hipersônicas. Em vez de uma única explosão instantânea típica de armas de fogo tradicionais, o sistema funciona com uma sequência controlada e contínua de pressões geradas logo atrás do projétil, mantendo a força constante enquanto ele ganha velocidade ao longo da estrutura.
Para quem acompanha o setor aeroespacial, essa abordagem pode lembrar outras iniciativas, como os gigantescos centrífugos propostos por empresas como a Spin Launch. A grande diferença é que o projeto da Longshot aposta em um canhão horizontal linear de longo alcance.
Da escala de testes à visão de longo prazo
O planejamento de longo prazo da empresa prevê a construção de um canhão titânico que pode chegar a até 15 quilômetros de comprimento, provavelmente localizado no meio de uma grande região desértica, como na Austrália. No entanto, os testes começaram em uma escala consideravelmente menor.
A fase inicial utiliza um canhão de teste com cerca de 6 polegadas de diâmetro interno. O projétil utilizado nesses testes conta com um pequeno ímã interno para rastreamento de velocidade e uma cauda posicionada logo atrás, onde o gás é comprimido em ambos os lados para propulsão. Em testes práticos contra paredes de cimento, esses projéteis já atingiram velocidades na faixa de Mach 4.2.
Além do modelo menor, a empresa desenvolveu uma versão intermediária de canhão com pouco menos de 30 polegadas de diâmetro interno. Esta estrutura serve como um modelo em escala real de diâmetro, mas com comprimento reduzido, servindo de base para o projeto que medirá meio quilômetro de extensão e será capaz de disparar um projétil de 100 kg a até Mach 8.
A física do lançamento e a sobrevivência das cargas
Uma dúvida comum sobre o projeto diz respeito à trajetória, visto que esses canhões gigantescos não apontam diretamente para o céu. É aqui que entram os cálculos de física e aerodinâmica:
- O projétil é acelerado a cerca de 200 gs ao longo de um longo trecho de aceleração no solo.
- Ele deixa o canhão e atinge a atmosfera a uma velocidade aproximada de 5 km/s.
- Em seguida, o veículo passa por uma fase de desaceleração e executa uma manobra de subida (pull-up), sacrificando parte do momento linear em troca de sustentação aerodinâmica.
No futuro, a visão da Longshot inclui canhões com tubos de até 10 metros de diâmetro, o que permitiria lançar veículos de até 120 toneladas carregando cerca de 60 toneladas de carga útil. Para estruturas menores, como tubos de pouco mais de 3 metros de diâmetro, a estimativa é lançar veículos de até 10 toneladas com 2 toneladas de carga útil.
Naturalmente, submeter equipamentos a forças de 200 gs inviabiliza o transporte de seres humanos ou tecnologias extremamente frágeis. Contudo, os desenvolvedores do projeto argumentam que os fabricantes de satélites não enfrentarão grandes dificuldades para redesenhar e reforçar estruturas de pequeno e médio porte para suportar esse tipo de impacto durante o lançamento.
A empresa planeja realizar campanhas de testes contínuos em desertos na Califórnia, utilizando hidrogênio comprimido para validar tanto o canhão compacto quanto os protótipos de maior escala em busca de uma nova alternativa viável para o acesso ao espaço.
Perguntas Frequentes
- Como os projéteis ganham velocidade dentro do canhão?
Através da injeção controlada e sequencial de gás comprimido (como hidrogênio) atrás do projétil, mantendo a pressão contínua ao longo do tubo. - O que acontece com o projétil após sair do tubo de lançamento?
Ele atinge a atmosfera em alta velocidade, transiciona de uma fase de aceleração para a desaceleração e executa uma manobra de subida para gerar sustentação. - É possível enviar humanos usando esse tipo de canhão espacial?
Não, pois as forças de aceleração extremas (cerca de 200 gs) inviabilizam o transporte de pessoas ou equipamentos excessivamente frágeis. - Qual o tamanho final planejado para o canhão espacial?
O projeto de longo prazo prevê canhões que podem atingir dezenas de quilômetros de comprimento e tubos com diâmetros de até 10 metros para cargas maiores. - Por que essa abordagem é diferente dos foguetes tradicionais?
Porque o sistema deixa a maior parte da energia e do combustível pesados no solo, arremessando a carga em vez de exigir tanques gigantescos de combustível durante todo o trajeto atmosférico.
