Viagens espaciais sempre estiveram na fronteira da ciência. Não apenas isso, mas também sempre estiveram entre as áreas de maior interesse fora do meio científico. Seja para a realização de obras de ficção, seja por motivos geopolíticos, como durante a corrida espacial. Assim, aliás, chamou-se a disputa entre as duas maiores potências do século XX, os Estados Unidos e a União Soviética. Essa época, a despeito das instabilidades e do espectro sempre a pairar de uma guerra nuclear, marcou um rápido desenvolvimento do campo da astronáutica. Isto é, a área da ciência que lida com máquinas e operações fora da atmosfera terrestre.
De fato, já fizemos muito fora de nosso planeta. Em um exemplo mais direto, temos redes de satélites operando e ajudando a moldar a vida na sociedade moderna. Temos também, contudo, grandes marcos na exploração espacial como a chegada do homem à Lua e a chegada de robôs e sondas a planetas como Vênus e Marte. Ou mesmo, a lugares mais distantes, como no caso das sondas Voyager. Para todas essas iniciativas, deve haver um processo planejado de saída (e dependendo, retorno) da atmosfera. Em alguns casos, também da órbita terrestre. O que nem sempre nos lembramos, porém, é que as viagens espaciais necessitam de algo que toda viagem necessita. Isto é, combustível.
Rumo ao espaço
Um nome mais técnico para os combustíveis de foguete é propelente. A palavra é diretamente ligada à ideia de propulsão. Ou então, à chamada massa de reação do foguete. Essa é, simplesmente, a massa expelida em sentido contrário ao do foguete no processo de impulso. No espaço, ainda, não há pressão externa no motor. Assim, a propulsão decorrente do processo de combustão do propelente é mais eficiente. Esse processo, por sua vez, é químico e é um processo de óxido-redução. Ou seja, há transferência de elétrons entre os reagentes, sendo esses um oxidante e um redutor. Ademais, os propelentes também podem ser agrupados por sua fase. Isto é, pode estar em fase sólida, líquida, gasosa ou híbrida, combinando combustível sólido e líquido.
Matematicamente, podemos entender a relação entre propulsão e queima de combustível pela equação de Tsiolkovsky. Desenvolvida pelo grande cientista soviético que dá nome à fórmula, ela relaciona variação de velocidade com a relação entre massa do foguete antes e depois da queima do propelente. Há outras soluções modernas, que usam fontes externas para adicionar energia ao propelente. Por exemplo, com propulsores de íons ou usando fontes termonucleares. De qualquer forma, dependendo do propelente utilizado, as viagens espaciais podem ter uma consequência negativa. Podem ser deixados vestígios da combustão (fuligem) que afetam a temperatura da região superior da atmosfera. E mesmo utilizando reagentes considerados “limpos”, como o hidrogênio, ainda pode haver impacto ambiental pela produção do combustível.
Viagens espaciais mais limpas
Duas startups britânicas pretendem fazer diferente a respeito das viagens espaciais. A Skyrora, de Edimburgo, Escócia, tem em seus planos o uso de plástico não-reciclável. Já para a Orbex, também em solo escocês, o caminho está no uso de biopropano, um subproduto da geração de biodiesel. A empresa, aliás, parece tem um futuro brilhante pela frente. Isso porque um estudo recente da Universidade de Exeter diz que seu foguete Prime, que usa biopropano, deve produzir 86% menos emissões do que um foguete comum de mesmo tamanho. Como o número de lançamentos de foguetes ainda não está minimamente próximo, por exemplo, dos números da aeronáutica, emissões de carbono ainda não são grande problema. Contudo, o Prime, aparentemente, deve também zerar as emissões de fuligem.
No caso da Skyrora, enquanto isso, já foram feitos vários testes de seu míssil Skylark Micro. O foguete chegou a 27 quilômetros de altitude. De acordo com a companhia, ainda, seu combustível Ecosene já é tido como mais ecológico e barato do que os mais comuns. Isso porque além de reduzir as emissões de gases em 40%, usa como material gerador plástico descartado como lixo. Os planos incluem lançar um protótipo de foguete em 2022 de uma base no norte da Escócia. No mesmo ano, e a partir da mesma região, a Orbex planeja lançar seu Prime. Além de tudo, aliás, o foguete é produzido com impressão 3D. Enfim, em meio a uma possível nova corrida espacial, faz sentido que o setor também se adapte às demandas do nosso tempo. E hoje, não se fala de futuro sem falar de preservação do meio-ambiente.
