Volume 1 - Capítulo 34
Morto em Marte
Tomcat desenhou um círculo em um pedaço de papel. “Este é Marte com um raio de 3.389 quilômetros. É cerca de metade do raio da Terra. O comprimento equatorial é de 21.330 quilômetros, que também é cerca de metade do comprimento da Terra”.
Tang Yue assentiu.
Tomcat então desenhou um pequeno ponto no círculo. “É aqui que estão a Estação Kunlun e a Águia. Situa-se no hemisfério norte de Marte e está localizado em uma bacia de impacto conhecida como Isidis Planitia. A localização exata é 12,54 °N e 87,0 °E. Estamos perto do equador e a nordeste de nós está o Utopia Planitia.
“A Águia será lançada a partir deste local.” Tomcat apontou na parte de papel com a ponta da caneta.
Tang Yue viu Tomcat desenhando um grande círculo, circundando o primeiro círculo. “Esta é a órbita da Estação Espacial Unida. Seu periapsis é 380 quilômetros e o apoapsis é 480 quilômetros. É uma órbita elíptica quase circular. Seu período é de 80 minutos, o que significa que a estação de Estação Espacial Unida passa por nossas cabeças uma vez a cada 80 minutos.”
Tang Yue assentiu.
Tomcat desenhou um pequeno foguete em um local vazio ao lado do grande círculo. “Esta é a Águia. Sua parte de ascensão será lançada…”
O Tomcat encaixou a metade superior do foguete. “O Veículo de Ascensão usa foguetes de dois estágios. O primeiro estágio é composto por dois motores com câmara de combustão Raptor 3C da SpaceX. Eles produzirão impulso por apenas duzentos segundos, o que é um pouco mais de três minutos. Nesses três minutos, o motor precisa colocar a cápsula de carga em órbita útil.”
Tomcat traçou uma trajetória de Marte e lentamente a estendeu, descrevendo a Águia sendo lançada com sucesso. Então, ele desenhou circulando Marte.
“Se a Águia for lançada com sucesso, os motores Raptor 3C e o tanque principal de combustível serão abandonados. A cápsula de carga útil continuará circulando Marte.” Tomcat continuou: “Meu plano original era uma acoplagem rápida. Ao escolher uma janela de lançamento adequada, lançaremos o módulo de pouso no momento apropriado, permitindo que ele se sincronize com a Estação Espacial Unida o mais rápido possível… O foguete de segundo estágio é responsável por ajustar a trajetória, e é feito por um motor Russo RD-0172. Tecnologia muito madura dos russos.”
Tang Yue não estava nem um pouco preocupado. Tomcat tinha muita experiência, então o plano que formulou definitivamente não era nada louco.
“Mas este plano já é inútil.” Tomcat deu de ombros.
“Por causa do tempo?”
Tomcat franziu a testa. “Está certo. Devido a este clima problemático, não podemos escolher nosso horário de lançamento com base na localização da estação espacial. Em vez disso, determinamos o lançamento com base na velocidade do vento. Lançamos assim que a velocidade do vento diminuir… Mas isso traz outro problema.”
“Que problema?”
“As mudanças na velocidade do vento são aleatórias. Não temos ideia de quando o maldito furacão reduzirá sua velocidade. Portanto, não podemos definir a trajetória de acoplamento entre a Águia e a estação espacial com antecedência. Quando o módulo de pouso faz sua ascensão, a estação espacial pode estar acima de nossas cabeças, mas também pode estar do outro lado de Marte”, disse Tomcat. “Como tal, só podemos usar um método de encaixe lento. Enviaremos o módulo de pouso primeiro, antes de deixá-lo permanecer em sua trajetória por um período prolongado de tempo. Em seguida, daremos cada passo conforme necessário.”
“Então, você planeja colocar a Águia em órbita primeiro e, em seguida, ajustar lentamente os planos com base na situação?” A voz de Tang Yue parecia relaxada enquanto ele se virava feliz em sua cadeira. “Qual é o grande problema? A espaçonave já está em órbita. A etapa mais difícil acabou. No máximo, vamos circundar Marte duas vezes, e vai levar apenas cerca de uma hora cada círculo. Prefiro levar bem e devagar para garantir o sucesso. Podemos usar lentamente os motores para mudar as trajetórias.”
Tomcat ficou em silêncio por um momento. Ele olhou para a caneta e o papel sobre a mesa. “É aí que reside o problema.”
Tang Yue ficou pasmo.
“Mudar as órbitas de trajetória gasta propelente”, disse Tomcat suavemente.
“Eu sei.”
Tomcat ergueu os olhos quando seu rosto foi iluminado pelas luzes. Ele tinha uma aparência inexpressiva.
“Mas a quantidade de propelente que temos… não é nada para se ficar otimista.”
…
Tomcat e Tang Yue se juntaram enquanto Tomcat movia a caneta rapidamente. Ele fez os cálculos rapidamente à medida que fórmulas e números complicados enchiam o pedaço de papel. Mesmo que Tang Yue não entendesse nada, ele nervosamente ficou ao lado esperando os resultados. Ele sabia que por trás desses números frios havia algo que determinava a vida e a morte.
“De acordo com a aerodinâmica, uma espaçonave em órbita baixa sofrerá resistência do ar, com uma força de arrasto de D=1⁄2Cρv²A, onde C é o coeficiente de arrasto, ρ sendo a densidade do ar e A a área da seção transversal…
“Então, a resistência do ar resultará em aceleração negativa ao longo da trajetória da órbita e pode ser descrita por F=–1⁄2Cρv²A. Usando uma equação de perturbação, ela pode ser escrita como dr/dt=2vFr² / 2μ… Então, usando a expansão da série de Taylor…
“Se assumirmos que o raio da órbita inicial é R1, o momento de encaixe será quando o raio da órbita cair para R2, com R1>R2. A densidade correspondente do ar será ρ1 e ρ2. Após a conclusão do acoplamento, e usando a transferência Hohmann para elevar a órbita… δ=√(μ / r) (1-√ (2r / R1 + R2) + √ (μ / r) [(1-√2r / R1 + R2) -1]…
Os cálculos de Tomcat continuaram aumentando à medida que todos os tipos de letras gregas e equações de ordem superior apareciam. Essas equações e cálculos já haviam sido executados mais de cem vezes em seu cérebro, apenas escritos para Tang Yue ver.
“Papel.” O Tomcat nem mesmo levantou a cabeça.
Tang Yue entregou uma pilha de papel branco, dando a Tomcat mais papel para escrever.
“Papel.”
Tang Yue entregou o papel.
“Papel! Papel! Papel! Papel! Papel!”
Papéis cheios de cálculos cobriam a mesa. A velocidade de escrita do Tomcat era tão rápida que sua pata mal podia ser vista por Tang Yue. Seus olhos estavam fixos no papel enquanto todos os tipos de parâmetros envolvendo Marte, o furacão, a Águia, a Estação Espacial Unida se tornou uma fórmula. Seu computador estava fazendo cálculos de bilhões de operações por segundo, simulando a trajetória da sonda após o lançamento, antes de anotá-la no papel.
Tang Yue estava ao lado, sentindo emoções confusas. Ele se sentia como um aluno aguardando o resultado de um exame importante.
Ele orou do fundo de seu coração por um bom resultado, mas Tang Yue sabia que a física e a matemática eram as coisas mais invulneráveis do mundo. Contanto que os parâmetros iniciais fossem dados, o resultado era fixo. Era independente da vontade do homem, independentemente de quão intrincado e complicado o processo de cálculo era ou quantas vezes ele foi computado.
Quando ele tinha apenas três folhas de papel restantes, Tomcat parou. Os sons de rabiscos da caneta pararam quando o cálculo maciço de repente chegou ao fim. Por fim, um número simples e frio apareceu na parte inferior da última folha de papel.
Tomcat ergueu a folha de papel para Tang Yue ver.
2.15547.
“Duas vezes.” Tomcat disse lentamente: “Supondo que a Estação Espacial Unida esteja do outro lado de Marte quando a Águia for lançada, então há apenas propelente suficiente no motor RD-0172 para mudar a órbita do módulo de pouso duas vezes.”
O cérebro de Tang Yue ficou entorpecido, momentaneamente incapaz de perceber o que aquele número significava.
“Isso quer dizer que a Águia e a Estação Espacial Unida só têm duas tentativas, no máximo. Se as duas tentativas falharem, o módulo de pouso perderá toda a força motriz, tornando impossível para ele se encaixar na estação espacial.” Tomcat deixou o problema final claro para Tang Yue. Ele virou a cabeça e olhou nos olhos de Tang Yue, seu olhar era alarmante.
“E a tempestade de areia lá fora torna impossível para nós mantermos comunicação com a estação espacial, nem temos meios de controlar a Águia em tempo real. Também não temos como guiar o módulo de pouso ou Mai Dong… Você sabe o que isso significa?”