Starship vs Saturn V: comparação de capacidade de foguetes

A exploração da Lua foi, sem dúvida, uma das maiores conquistas da corrida espacial do século XX. Mas a história avança e agora, no século XXI, estamos determinados a construir uma base na Lua e utilizá-la para novos voos para Marte. E a NASA não fará mais isto sozinha — hoje, a agência dependerá de empresas privadas para cumprir os seus ambiciosos objectivos.

No final da década de 1960 e início da década de 1970, o Saturn V foi o foguete mais avançado já construído – completou com sucesso todas as 13 missões, transportando com segurança um total de 24 astronautas aos seus destinos. Hoje, a maior parte do ‘trabalho pesado’ recairá sobre a Starship (SN) da SpaceX. Portanto, faz sentido fazer uma comparação rápida entre Starship e Saturn V para ver como tudo começou e até que ponto já progredimos.

Comparação da nave estelar Saturn V: tamanho e altura

Embora seis décadas de avanço tecnológico separem esses dois foguetes, os tamanhos da nave estelar e do Saturn V são muito semelhantes, embora a nova espaçonave, projetada para transportar cargas úteis maiores, seja supostamente maior. Quão maior é a nave estelar do que Saturno V? É 9,4 m mais alto, mas 1,1 m menor em diâmetro, com Saturno medindo 110,6 m de altura e 10,1 m de largura, enquanto a Starship tem 120 m de altura e 9 m de largura.

No entanto, esses dois transportadores são construídos com materiais diferentes. O famoso foguete Apollo é muito mais leve que o lançador do século 21 — com 190 mil kg contra 330 mil kg, respectivamente. Como o Saturn V não era um foguete reutilizável, os engenheiros da NASA optaram por materiais leves e descartáveis ​​– alumínio, amianto e titânio. O novo lançador Starship será totalmente reutilizável, então a SpaceX o constrói em aço inoxidável.

Nave estelar vs Saturn V Power

Como era de se esperar, o novo porta-aviões é mais poderoso que o veterano da Apollo. Na verdade, apenas o estágio de reforço SN gera quase o dobro de empuxo que todos os três estágios de Saturno combinados. O primeiro estágio de reforço do foguete da NASA tinha dez motores que podiam gerar um empuxo de 33.000 kN. Combinado com os dois estágios extras, o Saturn V poderia gerar até 40.000 kN. Somente o primeiro estágio de reforço da Starship possui 33 motores que geram mais de 75,00 kN. Então, quantos foguetes a Starship tem? Mais especificamente, estágios de foguete? Apenas dois, mas isso já é suficiente para superar a tecnologia do século XX.

É claro que, considerando a diferença de peso, a Starship precisa de muito mais impulso para decolar. Isto, por sua vez, resulta num maior consumo de combustível apenas na descolagem, mas a SpaceX também planeia reutilizar todos os seus estágios – ou seja, pilotá-los de volta à Terra. É por isso que o novo lançador é alimentado por metano líquido, e não por uma combinação de querosene, hidrogénio líquido e oxigénio, que era comum no século XX.

Esta escolha de propulsor tem duas vantagens muito importantes. Primeiro, o metano é “mais limpo” do que o querosene – embora tenhamos de concordar com a Orbital Today e outras fontes respeitáveis ​​de que o querosene é tão “limpo” quanto o combustível poderia ser na década de 1960. Em segundo lugar, e talvez ainda mais importante para a SpaceX, é que o metano pode ser extraído diretamente em Marte. Isso significa que a Starship não precisará transportar suprimentos adicionais de combustível para voos de retorno à Terra, o que significa que poderá entregar uma carga útil mais útil para a exploração de Marte.

E isso nos leva à próxima e mais intrigante questão – qual é a capacidade de carga da Starship? E como se compara ao veterano do século XX?

Comparação de carga útil entre nave estelar e Saturn V

Embora a SpaceX ainda esteja a realizar voos de teste com os seus protótipos SN , já está claro que a capacidade de carga da Starship será muito maior do que a do seu antecessor do século XX. De acordo com a SpaceX, a Starship será capaz de transportar de 100 a 150 toneladas de carga útil, dependendo do destino da órbita.

Então, qual era a capacidade do foguete Saturno V? Também dependia da órbita e, em pequenas distâncias, poderia ser comparado ao novo lançador. O foguete mais famoso do século 20 poderia transportar até 140 toneladas de carga útil para a órbita terrestre baixa (LEO). No entanto, só poderia entregar 43,5 toneladas de carga à órbita translunar. Considerando isto, o novo mais uma vez vence o antigo – mas ainda é impressionante o quanto Saturno poderia carregar no seu auge.

Preço de Starship vs Saturn V: fabricação e lançamento

A capacidade de carga útil por si só já implica que a Starship será mais viável economicamente. Ainda assim, não devemos esquecer que o desenvolvimento da tecnologia espacial também se tornou muito mais barato nos últimos cinquenta anos. Por exemplo, a NASA gastou quase 6,5 mil milhões de dólares para desenvolver o Saturn V. Considerando a taxa de inflação, isto traduz-se em 50 mil milhões de dólares nos preços de 2020. E, claro, há o custo de cada lançamento – na altura do programa Apollo, a NASA tinha de desembolsar 185 milhões de dólares por cada descolagem de missão, o que hoje equivale a 1,3 mil milhões de dólares. Orçamentos enormes!

Felizmente para nós, a tecnologia atual é consideravelmente mais econômica. Embora a Starship ainda esteja em fase de protótipo, o fundador da SpaceX, Elon Musk, afirma que o preço de desenvolvimento estaria entre US$ 5 e US$ 10 bilhões. Tenha em mente que o SN será totalmente reutilizável, enquanto cada estágio de reforço do Saturn V teve que ser construído do zero para cada novo lançamento – então esse é outro ponto orçamentário a ser lembrado. Um custo estimado de lançamento do SN deveria ser bem mais barato – algo entre 1,5 e 2 milhões de dólares.

Agora, e quanto à sustentabilidade do lançamento e ao impacto ambiental? Bem, não há como esconder o elefante nesta sala – os lançamentos de foguetes ainda são prejudiciais ao meio ambiente. Mas, como já mencionámos, o metano que deveria alimentar as naves estelares é um poluente mais suave que também pode ser extraído em Marte sem explorar os recursos do nosso planeta natal. Claro, a questão da mineração de recursos espaciais causa algumas dúvidas razoáveis ​​– mas isso é uma história para outro dia.

Neste momento, considerando esta rápida comparação entre nave estelar e Saturno V, torna-se óbvio que a humanidade fez um progresso impressionante na construção de foguetes. Por outro lado, as conquistas atuais são apoiadas por designs proeminentes do século XX, dos quais Saturno é o exemplo mais impressionante.