Aliança desenvolve motor de foguete em seis meses utilizando inteligência artificial e impressão 3D

Uma aliança entre a Aspire Space Technologies e a startup de engenharia computacional Leap 71, sediada em Dubai, desenvolveu a versão inicial de um motor de foguete em apenas seis meses. De acordo com Stan Rudenko, CEO da Aspire, um processo similar de desenvolvimento levaria tradicionalmente sete anos e custaria cerca de 500 milhões de dólares. O projeto visa a criação do Oryx, um veículo de duas etapas totalmente reutilizável, com a expectativa de realizar o primeiro voo em 2031, após testes de escala real previstos para o final de 2026.

A iniciativa reúne engenheiros do antigo programa espacial soviético, responsáveis pelos projetos do foguete Energia e do transbordador Buran, com a empresa de fabricação aditiva de metais HBD, de Xangai, e o uso de inteligência artificial. O diferencial tecnológico do Oryx é o motor de tocha aerodinâmico, que utiliza um cone de escape em vez da campana tradicional. Esse design permite que o motor opere com a mesma eficiência tanto no vácuo do espaço quanto ao nível do mar, facilitando o pouso da nave sem a necessidade de múltiplos conjuntos de motores, o que reduz o peso morto do veículo.

Para viabilizar esse motor, a Leap 71 utilizou o Noyron, um modelo de inteligência artificial que integra princípios de termodinâmica e dinâmica de fluidos para projetar sistemas de refrigeração interna complexos. Essa tecnologia resolveu um problema histórico da indústria: a tendência de a ponta central do motor derreter devido às altas temperaturas, falha que comprometeu tentativas anteriores da NASA nos anos 1990. O resultado foi a impressão 3D do XRA-2E5, um motor monolítico de metalox com um metro de altura e capacidade de gerar 20 toneladas de empuxo, fabricado em 289 horas com a superliga Inconel 718.

O Oryx é projetado para competir em capacidade de carga com o Falcon 9, focando em flexibilidade para satélites médios e pequenos. Enquanto a Starship, da SpaceX, é dimensionada para cargas massivas, o Oryx busca preencher a lacuna de operações comerciais menores. A arquitetura do veículo baseia-se em dez motores de metano e oxigênio líquido (metalox): cinco motores de 1.000 kilonewtons para a primeira etapa e cinco de 200 kilonewtons para a etapa superior.

A etapa superior, denominada D2 Cargo, é uma nave autônoma equipada com aletas aerodinâmicas e pernas de pouso. O sistema prevê três modalidades de operação: o modo descartável, transportando 15 toneladas para a órbita; o modo com recuperação da etapa principal, transportando 12,5 toneladas; e o modo totalmente reutilizável, que levaria 3 toneladas de carga, permitindo manobras, reabastecimento de estações ou pesquisas laboratoriais, com retorno seguro de 3 toneladas à Terra.

Economicamente, o projeto visa reduzir drasticamente os custos de acesso ao espaço. Atualmente, o preço de lançamento por quilograma gira entre 2.500 e 3.000 dólares. A Aspire projeta que o Oryx reduza esse valor para 200 dólares por quilograma. Essa redução busca atender a uma demanda reprimida no mercado global, onde a escassez de portos espaciais e a concentração de capacidade de lançamento nas mãos de poucas empresas privadas geram filas de espera de até 24 meses para o lançamento de satélites.

A operação do Oryx será centrada no cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão. A escolha estratégica utiliza a geografia desértica e a malha ferroviária local para a recuperação da primeira etapa do foguete, que poderá ser transportada de volta à base por trem, evitando o gasto de combustível necessário para manobras de retorno ou a logística complexa de pousos em navios no oceano.

O próximo marco do cronograma está previsto para 2028, com um teste de voo de baixa altitude da nave D2 Cargo. O objetivo é impulsionar a estrutura de 16 metros até quase um quilômetro de altura, mantê-la suspensa e realizar um pouso suave, validando os sistemas de propulsão e software antes dos voos orbitais de 2031. Atualmente, o principal gargalo do projeto é a infraestrutura de testes para motores de 200 kilonewtons, com a empresa avaliando a construção de novas plantas nos Emirados Árabes Unidos ou o uso de instalações remanescentes da era soviética no Cazaquistão.