Morto em Marte

Volume 3 - Capítulo 143

Morto em Marte

Naquele instante, Tang Yue sentiu como se tivesse voltado a um século atrás, na era de Yuri Gagarin e Alan Shepard. Os engenheiros deram tudo de si para construir uma plataforma de lançamento pesando centenas de toneladas e usaram os foguetes R-7 e Redstone, que pesavam quase trinta toneladas, para enviar uma carga útil de 70 quilos.

Isso foi extremamente desproporcional em termos de matemática e física, com eles gastando grandes quantidades de recursos para se concentrar em tal indivíduo.

Um longo período se passou e, durante esse tempo, os humanos ganharam a capacidade de construir estações espaciais, pousar na lua e ir para Marte. No entanto, eles haviam esquecido que tudo isso começou a partir de micro-etapas cuidadosas. Nos primeiros dias, os motores de oxigênio líquido e etanol que foram enviados para a órbita próxima da Terra tinham uma capacidade de carga de menos de três toneladas e a espaçonave tripulada tinha apenas dois metros de comprimento.

No entanto, esses foram os passos iniciais da história aeronáutica humana.

Quando o Tomcat disse com firmeza “tudo o que importa é o erro de arredondamento”, o tempo pareceu retroceder, voltando ao instante em que o designer-chefe do Voskhod 1, Korolev, decidiu não usar trajes espaciais. Ele retrocedeu até o momento em que Wernher von Braun, do Centro Espacial Kennedy, deu a ordem para a contagem regressiva. Naquela época, os engenheiros usavam toneladas de papel de rascunho para calcular cada grama, apenas para aquele erro de arredondamento.

O sucesso aeronáutico humano foi obtido passo a passo por meio desses pequenos erros de arredondamento.

“Durante a entrada atmosférica, não é apenas a Águia, mas também a Órion. Isso está certo?” Tang Yue perguntou.

“Sim.” Tomcat assentiu. “Órion é o bote salva-vidas, o módulo lunar Aquarius, como na Apollo 13.”

Órion II era uma espaçonave que viajava entre a Terra e Marte.

Foi uma das maiores espaçonaves criadas na história da humanidade. A razão não era o tamanho, pois comparado a Órion I eram do mesmo tamanho. Comparado a chamá-los de espaçonaves, eles eram mais como estações espaciais móveis. Para fornecer espaço suficiente para a tripulação de seis membros e fornecer-lhes recursos de sobrevivência suficientes, a estrutura da Órion era completamente diferente da espaçonave comum.

Seu corpo principal era feito de três treliças, fazendo com que atingisse 88 metros de comprimento.

Em uma extremidade da treliça estavam os painéis solares com sessenta metros de comprimento. Era um módulo com oito painéis que forneciam eletricidade.

A treliça do meio era o módulo central que era o centro de controle e os aposentos. Havia um total de oito cabines conectadas umas às outras em um círculo.

A outra extremidade da treliça era o módulo de serviço com os enormes tanques de reservatório de propelente e os nove motores Raptor 10D de alta pressão de oxigênio líquido-metano. Os tanques de reservatório podem ser recarregados e o motor pode ser usado repetidamente.

Em termos de design, Órion era uma estrutura bastante fraca. Era apenas uma haste fina que parecia espetada. Era incapaz de entrar na gravisfera da Terra e de Marte. Uma vez que a gravidade agisse sobre ela, a treliça sem dúvida não suportaria o peso do módulo central e dos motores, empenando e quebrando imediatamente.

O dia em que entrasse na atmosfera seria o dia em que acabaria desativada.

Órion nasceu para o espaço, mas voltaria para a Terra.

“Você quer deixar a Órion entrar na atmosfera com a Águia?” Tang Yue perguntou. “É… é possível?”

Como alguém que sabia um pouco sobre engenharia aeroespacial, Tang Yue achou a ideia maluca. Havia muitos problemas não resolvidos.

Sem pensar muito, era facilmente concebível que a espaçonave Órion se desintegrasse em alta velocidade, queimando e explodindo como resultado.

“Às vezes…” Tomcat acenou com a pata. “A técnica envolvida é a mais louca.”

 …

“Órion II tem 88 metros de comprimento. Este é o comprimento da treliça. Tomcat segurou a caneta em sua pata enquanto começava a explicar o plano para a dupla. “Se nós…”

“Largarmos no chão.” Mai Dong e Tang Yue sabiam o que o gato estava prestes a dizer.

“…Sim, se o jogarmos no chão, direto para a atmosfera, ele definitivamente se desintegrará e cairá.” Tomcat segurou a caneta e a colocou horizontalmente sobre a mesa. “Não pode descer desta maneira, mas se mudarmos a orientação…”

Tomcat segurou a caneta em sua pata verticalmente.

“Ao deixá-la descer desta forma, podemos garantir a integridade estrutural. Isso é determinado pelos materiais e estrutura da treliça. Quando está na vertical, pode suportar uma força cinco a seis vezes maior do que quando está na horizontal. Ao descer, estará desacelerando. As forças que atuam na treliça são tensões de compressão e não tensões de tração… desde que garantamos que ela mantenha uma orientação vertical durante a descida, ela pode descer até o fim!”

“Mas como mantemos sua orientação vertical?” Tang Yue perguntou. Ele não conseguia imaginar como um poste de oitenta metros de comprimento poderia manter sua orientação vertical em altitudes tão altas.

“Cruz de Korolev!” Tomcat respondeu. “Ou devo dizer, nós imitamos uma Cruz de Korolev!”

“Cruz de Korolev?” Tang Yue franziu a testa. Ele lembrava vagamente que esse termo descrevia um fenômeno quando os foguetes auxiliares eram separados do foguete.

“Temos nove motores Raptor 10D com nove bicos cardan. Cada motor tem empuxo suficiente”, explicou Tomcat. “Manter um bastão na vertical em grandes altitudes não é tão difícil quanto você imagina. A massa total da Órion é de 409 toneladas. Dessas, 329 toneladas são o propulsor e o motor. Ou seja, seu centro de massa fica embaixo porque, durante a descida, o motor fica virado para baixo.

“Enquanto quatro motores mantiverem seu impulso em quatro direções, o mastro permanecerá verticalmente de maneira estável.” Tomcat segurou a caneta verticalmente na ponta da pata. “Sendo pesado na parte inferior e leve na parte superior, isso manterá sua estabilidade. Se for o contrário, não vai funcionar. Obviamente, ele não pode suportar nenhuma força horizontal durante o processo. Isso também se deve ao fato de Marte não ter muita atmosfera. É impossível fazer isso na Terra porque qualquer forte rajada de vento destruiria esse plano.”

“E o… e o calor?” Mai Dong perguntou.

“Não há necessidade de considerar o calor, senhorita.” Tang Yue segurou o queixo enquanto ponderava por alguns segundos. “Este gato quer descer com um impulso reverso o tempo todo; assim, controlando a velocidade de descida. No entanto, há propelente suficiente na Órion?”

“Bingo! Esse é o cerne da questão.” Tomcat estalou as patas. “O propulsor é a chave para todo o plano. Temos um total de nove motores Raptor 10D. O reservatório de propelente da Órion tem um total de 300 toneladas de combustível. Se não houver propelente suficiente, tudo é inútil. Vamos fazer algumas contas.

Mai Dong e Tang Yue assentiram.

Toda a esperança estava na contabilidade.

“Um motor Raptor 10D tem um impulso de 900 kN no vácuo, que é de 90 toneladas. Nove motores darão um impulso total de mais de 800 toneladas”, disse Tomcat. “Em média, um motor Raptor queima o combustível a 60 galões por segundo. Em unidades SI, são 227 litros. Uma mistura de 227 litros de metano líquido e oxigênio líquido tem uma massa total de 202 quilos.”

Tomcat apontou para o céu. “Isso quer dizer que o motor da espaçonave, um motor Raptor 10D, queimará 202 quilos de propelente por segundo. E temos um total de 300 toneladas de propelente para usar. Se todos os nove motores forem usados juntos, quanto tempo o propulsor pode durar?”

“165 segundos.” Mai Dong imediatamente deu uma resposta. “Menos de 3 minutos.”

Tang Yue ficou alarmado.

165 segundos seriam definitivamente insuficientes.

Para descer com segurança de uma órbita de 125 quilômetros, 165 segundos eram definitivamente insuficientes.

“Isso é claramente insuficiente”, disse Tomcat. “A espaçonave gastará todo o seu combustível a uma altitude de dezenas de milhares de metros. Então, iria falhar.”

“O que nós fazemos?” Tang Yue perguntou. “Você disse que há esperança.”

“Precisamos agradecer aos projetistas dos motores Raptor 10D. O empuxo de um motor é de 90 toneladas. Para suportar a descida de uma espaçonave de 400 toneladas, precisamos que todos os nove motores estejam funcionando?” Tomcat sorriu.

Tang Yue entendeu imediatamente.

O peso total da espaçonave era de 409 toneladas.

O impulso de um motor era de 90 tons. Com apenas cinco motores, poderia produzir um empuxo total de 450 toneladas.

“Podemos usar um processo de estrangulamento para controlar o impulso do motor ativando apenas cinco motores. Então, faça outra contagem”, disse Tomcat. “Quanto tempo pode durar o propulsor?”

“297 segundos.” A voz de Mai Dong tremeu. “Pelo menos 297 segundos.”

“Sim, pelo menos 297 segundos. Na realidade, o número será maior que isso. Isso ocorre porque a gravidade de Marte é apenas 40% da Terra. Portanto, as mais de 400 toneladas de Órion em Marte seriam apenas cerca de 160 toneladas.” Tomcat assentiu. “Portanto, o gasto de propelente do motor será menor que nossos cálculos. Na verdade, o propulsor de Órion pode durar um total de 12 minutos.

“Nesses 12 minutos e a uma altura de 125 quilômetros, precisamos que a velocidade média de descida da espaçonave seja de 173 m/s. Não é nem Mach 1.”

Tang Yue ficou atordoado.

Os olhos de Mai Dong ficaram vermelhos.

“Você pode ser capaz de descer. Tomcat virou a cabeça e mexeu as orelhas para Mai Dong enquanto ria. “Senhorita Mai Dong.”

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