Por que os foguetes decolam em trajetória curva?

Você já percebeu o quão intrigante é o caminho que os foguetes seguem quando decolam? Em vez de se mover em linha reta, eles tendem a seguir uma trajetória curva. Obviamente, há a questão da própria curvatura da Terra, mas parece que existe algo além disso, não é mesmo?

Claramente, isso também não se trata de um erro, afinal, você verá exatamente a mesma trajetória em vários lançamentos diferentes. Mesmo assim, será que não faria mais sentido se eles subissem em uma linha totalmente reta, em vez de seguir uma trajetória curva? Pensando assim, eles alcançariam o espaço muito mais rápido dessa forma, não é mesmo?

Bem, a verdade é que, dentre outros fatores, isso ocorre porque os foguetes precisam entrar na órbita da Terra usando o mínimo de combustível possível, como veremos ao longo deste artigo.

Por que os foguetes decolam na vertical?

No contexto da tecnologia espacial, um foguete é um veículo espacial que pode enviar pessoas e objetos para o espaço. Em teoria, qualquer foguete poderia ser lançado como um avião, ou seja, decolando de uma pista, mas isso exigiria uma série de mudanças nos projetos usados atualmente, sem falar que decolar dessa forma seria totalmente antieconômico.

Os foguetes são lançados verticalmente com uma enorme quantidade de impulso para cima, graças aos seus próprios motores e aos sólidos propulsores acoplados a eles (que são desfocados logo após o lançamento). Curiosamente, a subida de um foguete é inicialmente lenta, mas a sua velocidade é aumentada gradualmente.

Ao voar pelo céu, um foguete perde grande parte de sua energia como resultado da resistência do ar, de modo que ele precisa se certificar de atingir altitude suficiente para continuar seu trajeto mesmo quando a maior parte de seu combustível inicial se esgotar. É por isso que um foguete inicialmente voa em linha reta, já que precisa cruzar a parte mais espessa da atmosfera.

Por que o curso dos foguetes muda após o lançamento?

De um modo geral, grande parte da confusão sobre a trajetória de um foguete decorre da suposição comum de que a maioria dos foguetes simplesmente quer “escapar” da gravidade da Terra e “alcançar o espaço”. Embora isso não seja necessariamente um pensamento incorreto, ele não dá uma imagem clara do que realmente ocorre na prática.

Em primeiro lugar, devemos entender que o espaço não está tão longe como muitos imaginam. Por exemplo, se você conseguir voar a uma altitude de 100 km acima da superfície terrestre, já estará oficialmente “no espaço”. Até a Força Aérea dos EUA o chamaria de “astronauta” se você voasse acima de 80 km.

O salto de paraquedas de Felix Baumgartner, que lhe rendeu o recorde de primeiro humano a quebrar a barreira do som em queda livre, ficou conhecido como um “salto espacial”, embora ele só tenha saltado de uma altitude de 39 km.

Portanto, não é que os foguetes simplesmente queiram “alcançar o espaço”; na verdade, eles devem fazer isso usando a menor quantidade de combustível. O que a maioria dos foguetes realmente quer é entrar na “órbita” da Terra de forma mais prática e econômica.

Então, por que eles adotam uma trajetória curva?

O principal objetivo da maioria dos foguetes é alcançar a órbita do planeta e permanecer lá. Na órbita da Terra, a força gravitacional é alta o suficiente para evitar que o foguete vá para o espaço sideral e baixa o suficiente para que o foguete não tenha que queimar grandes quantidades de combustível para evitar cair de volta ao planeta.

Para entrar em órbita, um foguete começa a se inclinar para o lado e aumenta gradualmente essa inclinação até atingir uma órbita elíptica ao redor da Terra, daí a razão pela qual os foguetes adotam a trajetória curva.

Esta técnica de otimizar a trajetória de uma espaçonave para que ela atinja o caminho desejado é chamada de “curva gravitacional” ou “curva de sustentação zero”.

Essa técnica oferece dois benefícios principais: primeiro, permite que o foguete mantenha um ângulo de ataque muito baixo (ou mesmo zero) durante os estágios iniciais de sua subida, o que significa que o foguete sofre menos estresse aerodinâmico.

A outra vantagem é que ele permite que o foguete utilize a gravidade da Terra (ao invés de seu próprio combustível) para mudar sua direção. Sendo assim, o combustível que o foguete economiza pode ser usado para acelerá-lo mais “horizontalmente”, a fim de atingir uma alta velocidade e entrar em órbita com mais facilidade.

Em suma, um foguete deve curvar sua trajetória pós-lançamento para entrar na órbita da Terra da forma mais eficaz. Se não fizesse isso e continuasse a subir, ele acabaria chegando a um ponto em que seu combustível acabaria e, muito provavelmente, acabaria despencando de volta para a Terra.

E então, sabia todas estas coisas?

Vamos aprender, sempre! Conhecimento é sempre bem vindo. Lembre-se de deixar a sua opinião nos comentários e se tiver mais alguma curiosidade para compartilhar, estamos ansiosos para saber.

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