Rising Star Stoke Space se atreve a reutilizar em lançadores!

Resumo- - - - - O teste mais espetacular do Stoke Space até agora, seu estágio superior salta com todos os 15 motores ligados. Créditos Stoke Space

Mesmo que o americano esteja repleto de start-ups dedicadas a novos lançadores, poucas delas têm um objetivo tão avançado quanto o Stoke Space. Com um design preparado desde a prancheta para ser rapidamente reutilizável e uma equipa pronta para testar cada novidade… Será suficiente?

A jornada de Andy Lapsa parece ser mais consistente com as aspirações de alguns indivíduos de estabelecer uma startup “NewSpace” na América. Após concluir os estudos de engenharia, ele ingressou em uma organização relativamente obscura em 2009. Durante sua gestão de uma década nesta empresa, conhecida como Blue Origin, ele se concentrou principalmente no desenvolvimento de motores de foguete como o BE-3 e o BE-4. Apesar dos seus esforços, porém, Lapsa observou que a empresa não estava progredindo em direção a avanços inovadores a um ritmo que o satisfizesse.

Na verdade, como um fervoroso crente na viabilidade de alcançar a reutilização completa em veículos de lançamento, o Sr. Lapsa se separou da Blue Origin. No entanto, dados os seus estimados antecedentes e padrões exigentes, pode-se ponderar se seria prudente colaborar com o seu antigo associado, Tim Ellis, fundador da referida organização. Entre vários concorrentes, apenas a SpaceX parece estar alinhada com os requisitos rigorosos do Sr. No entanto, ele quer evitar a exaustão como muitos de seus colegas; portanto, entrar em outro empreendimento desafiador pode não ser adequado para ele neste momento. Além disso, durante 2019, o Sr. Lapsa e Tom Feldman estabeleceram coletivamente a Stoke Space, que visa evitar que a SpaceX exerça

Impressão artística do Stoke Space e seu principal lançador"totalmente reutilizável", Nova. Créditos Stoke Space

Reutilize todos os pisos, sem alterar nada…

A noção de empregar um veículo de lançamento de dois estágios totalmente reutilizável e minimamente reformado, capaz de transportar cargas úteis para o espaço com eficiência, é uma ideia que ganhou força nos últimos tempos. No entanto, apesar da sua natureza aparentemente simples, podem existir razões válidas para que tal sistema ainda não tenha sido implementado em larga escala. Excluindo o programa do ônibus espacial, que era caro e exigia desmontagem significativa entre as missões, e as espaçonaves atuais como a Soyuz, que não podem ser consideradas verdadeiros estágios de foguete devido ao seu design de uso único, existe uma escassez de veículos recuperáveis ​​e reutilizáveis ​​destinados para trajetórias orbitais. Estes veículos enfrentam desafios formidáveis, incluindo a gestão do calor e do plasma gerados durante a entrada atmosférica, navegando com segurança pela Terra

Na sua essência, o Stoke Space compreende um modesto coletivo de cinco indivíduos que têm abordado diligentemente esta questão através do seu foco inabalável no desenvolvimento de uma fase secundária reciclável, conduzindo repetidamente simulações ao longo de três anos, de 2019 a 2021. A sua abordagem distinguiu-se. como uma resposta inovadora dentro da indústria.

Um motor, 15 bicos, isso é inédito! Créditos Stoke Space

Um design nas fronteiras da ficção científica

Inicialmente, o Stoke Space optou por uma configuração em forma de sino ou em forma de lágrima para seu nível superior. Esta escolha garante que a nave espacial desça “para baixo e para frente” através da atmosfera da Terra. Tal arranjo oferece diversas vantagens. Por exemplo, a secção superior pode acomodar itens de carga útil, como satélites ou outros veículos, e pode ser aberta e fechada sem comprometer a aerodinâmica. Além disso, a ausência de motores na extremidade inferior elimina a necessidade de ajustes no posicionamento do motor e simplifica o gerenciamento da pressão do tanque. Além disso, durante a reentrada, a nave sofre desaceleração natural devido ao arrasto atmosférico. Contudo, uma desvantagem associada a este projeto é a complexidade do posicionamento do motor. As propostas iniciais envolvem blindagens de proteção térmica destacáveis ​​seguidas de retração do motor

utilizando um anel de motores em miniatura ao redor do escudo para criar um efeito de bocal virtual, ao mesmo tempo que fornece proteção na reentrada e desaceleração na atmosfera da Terra. Apesar de reconhecer a natureza não convencional desta ideia, a nossa equipa, liderada por Andy Lapsa, que cresceu para incluir 75 indivíduos no final de 2021, optou por adotar um processo de desenvolvimento iterativo semelhante ao utilizado pela SpaceX.

Num ambiente simulado, o sistema funciona conforme pretendido? Os desenvolvedores podem construí-lo apressadamente, incluindo possíveis erros, com o entendimento de que quaisquer falhas serão corrigidas imediatamente para refinamento futuro. Prosseguimos mais uma vez. Adicionalmente, são considerados os gastos associados aos recursos utilizados e às metodologias de produção.

O primeiro protótipo sofreu durante testes criogênicos. Mas ele cumpriu seu papel! Créditos Stoke Space

A Stoke Space optou por utilizar o aço como material principal, embora tenha sido considerada inicialmente outras opções. A empresa finalmente decidiu por um único motor de foguete central, equipado com turbobombas, sistemas de refrigeração e suprimentos de combustível, acompanhado por trinta bicos distribuídos situados ao longo do perímetro do escudo. Esta configuração permite um controle preciso sobre a trajetória do foguete durante as fases de lançamento e reentrada, com cada bocal fornecendo vários graus de empuxo para facilitar o resultado desejado. É uma abordagem incrivelmente ousada, que reflete a ambição e o compromisso da Stoke Space com a inovação.

Faz ou quebra toda semana

A crescente proeminência da Stoke Space, que persiste desde 2022, decorre principalmente do seu foco como uma start-up especializada em propulsão e da sua metodologia iterativa. Esta abordagem ficou evidente durante a fase de testes do motor circular da empresa no local de testes de Moses Lake, localizado perto de Seattle, onde vários observadores notaram.

Na verdade, numerosos exames foram realizados ao longo de várias horas, abrangendo componentes que apresentavam soldas e fraturas suspeitas, seguidos de rigorosos testes de empuxo. Posteriormente, um protótipo de estágio superior de aço foi montado, provocando semelhanças impressionantes com o “tanque voador” inaugural da SpaceX para a Starship. Um total de duas iterações foram utilizadas, com a amostra inicial se mostrando insuficiente sob pressão. Após extensas horas dedicadas ao refinamento do design, uma subida bem-sucedida ocorreu em 17 de setembro de 2023, atingindo uma altitude de aproximadamente dez metros antes de descer graciosamente de volta à terra. Este feito notável foi alcançado num espaço de tempo notavelmente breve, tendo passado apenas doze meses desde a comunicação.

Ainda estamos longe da versão final: esse bastringue não vai voltar de órbita todos os dias! Créditos Stoke Space

A competição também não existe!

Na verdade, a noção de que uma empresa sem experiência anterior possa lançar com sucesso um foguete até 2024 pode parecer absurda à primeira vista. No entanto, há indícios de que foram feitos mais progressos, especificamente no que diz respeito aos testes da secção de motores da primeira fase, que conta com sete motores reutilizáveis ​​movidos a metano e oxigénio líquido. Parece que a Stoke Space pretende ultrapassar os seus rivais que já testaram lançadores mais pequenos, muitos dos quais possuem resultados conclusivos ou inconclusivos dos seus esforços.

A indústria espacial tornou-se cada vez mais competitiva nos últimos anos, com empresas como a Relativity Space e a SpaceX competindo pelo domínio. Embora os lançamentos frequentes do Terran R da Relativity e da SpaceX sejam feitos impressionantes, resta saber se as suas tecnologias podem funcionar de forma consistente ao longo do tempo. Além disso, outros intervenientes no mercado, incluindo aqueles que trabalham em fases superiores reutilizáveis, permanecem imprevisíveis. É incerto neste momento se o sistema de placas térmicas da Starship funcionará perfeitamente ou se o uso inovador da impressão 3D da Relativity lhes dará uma vantagem na corrida.

Dinheiro e testes

Stoke Space atraiu interesse significativo de investidores além da mera curiosidade, como evidenciado por suas arrecadações de fundos bem-sucedidas. Em 2021, eles arrecadaram US$ 9 milhões, seguidos por US$ 65 milhões em 2022, incluindo um investimento do fundo de investimento de Bill Gates. Mais recentemente, em outubro de 2023, a Stoke Space garantiu outra rodada de financiamento no valor de US$ 100 milhões. Esses recursos serão utilizados na aquisição de equipamentos até o primeiro lançamento da empresa. Para acomodar sua equipe crescente, a Stoke Space expandiu suas instalações localizadas perto da Blue Origin, em Kent, enquanto continuava a atrair os melhores talentos por meios não convencionais.

O protótipo do primeiro estágio (é menor que o real) conseguiu passar nos testes de pressurização… quando virá o resto? Créditos Stoke Space

Sem dúvida, considerando seus avanços impressionantes, o Stoke Space é inegavelmente um empreendimento notável que merece observação atenta no ano de 2024. Além disso, o que você acha de sua metodologia?

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