Buscando reduzir erros – de situações mínimas a incidentes catastróficos -, empresas privadas do setor aeroespacial estão pesquisando o uso da impressão 3D na construção de propulsores e motores de foguetes, com o benefício adicional de levantar, em dias, estruturas inteiras que poderiam levar semanas ou meses em procedimentos normais.
A ideia é economizar tempo e custos de produção, ao mesmo tempo em que amplia a integridade de toda a estrutura criada e, com sorte, garantir que o lançamento planejado ocorra da forma que deve.
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No desenvolvimento aeroespacial, existe um termo chamado “desmontagem rápida não agendada” – “RUD”, na sigla em inglês. Usado para designar eventos ocorridos de forma imprevista (quando um motor explode durante a ignição, por exemplo), essa sigla foi cunhada no começo da exploração espacial, quando protótipos de propulsores eram mais propensos à falha.
Isso porque, sempre que um episódio do tipo ocorre, é necessário identificar a falha e relatá-la às devidas autoridades: empresa privada nenhuma age sem o consentimento das agências espaciais, e órgãos federais tendem a querer saber o que aconteceu de errado quando as coisas não se desenvolvem como se espera.
Por isso, a impressão 3D vem tomando mais e mais espaço na construção de propulsores e motores de foguetes, bem como outras estruturas, como aletas de espaçonaves e bases de lançamento. Por meio de componentes de impressão que usam ligas metálicas resistentes a temperaturas extremas, com mais ou menos flexibilidade e/ou outras qualidades, a tecnologia consegue também construir em pouco tempo qualquer componente que falte ou que necessite ser substituído, alavancando a velocidade e a frequência de testes antes de qualquer ocasião oficial.
Empresas como a SpaceX, de Elon Musk; e Blue Origin, de Jeff Bezos, já apostam na impressão 3D para desenvolver propulsores e outros veículos de transporte espacial. A primeira, desde 2014, usa a tecnologia na cápsula Crew Dragon, enquanto a segunda já tem até projeto de construir um módulo de pouso lunar inteiramente impresso.
Mas há outras que vão além: a Rocket Lab está imprimindo os motores que levam o foguete Atea para o espaço, mas um destaque vale para a Relativity Space, que está usando a tecnologia para imprimir um foguete inteiro.
Considere que o foguete Saturn V, que levou Neil Armstrong à Lua em 1969, tinha motores de propulsão com 5,6 mil partes feitas sob medida. Cada um. Adicione a isso o combustível líquido e o fato de que uma ignição comum de foguete facilmente ultrapassa a temperatura de 3.000º C, gerando uma força comparável a você detonar uma tonelada de TNT por segundo, e você entende o porque de uma solução de maior custo-benefício se fazer necessária.
Especificamente, o processo de impressão 3D para motores em foguetes também segue um processo bem completo: por meio de uma técnica chamada “sinterização seletiva a laser”, as empresas primeiro posicionam uma camada de metal pulverizado, derretendo outros metais em cima dela. Essas ligas metálicas se conectam nos pontos em contato com o que está derretido, mas se mantém porosas onde não há derretimento. Quando as camadas esfriam, o processo se repete em cima do anterior.
Normalmente, uma liga chamada “inconel”, com base em cobre, é usada devido à sua alta capacidade de sustentar temperaturas extremas.
Por essa razão, é muito provável que tenhamos mais divulgações por parte dessas companhias no uso da impressão 3D em seus projetos. A tecnologia ainda tem muito a evoluir, mas o ritmo acelerado com que isso vem acontecendo estabelece um cenário interessante para o futuro dessa indústria.
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