O canhão centrífugo da SpinLaunch que pode lançar satélites para o espaço

Um lançamento espacial sem foguete nem chama

A corrida ao espaço sempre pareceu inseparável de uma imagem: um foguetão a rugir, chamas a iluminar a plataforma e toneladas de combustível a desaparecer em minutos. Agora, no meio do deserto, uma estrutura circular gigantesca quer provar que há outra forma de começar uma viagem rumo ao céu - sem fogo à vista.

Discreta e longe do olhar do público, uma startup da Califórnia está a apostar num “canhão” centrífugo que pode atirar pequenos satélites para o espaço recorrendo sobretudo a energia mecânica. A promessa é direta: menos complexidade na descolagem, sem fumo, sem chamas e sem aqueles enormes depósitos de propelente associados ao risco e ao custo dos lançamentos tradicionais.

Durante mais de meio século, a lógica foi quase invariável: para vencer a gravidade da Terra, é preciso queimar combustível. Muito combustível. Foguetões enormes, tanques colossais, toneladas de querosene e oxigénio líquido. Esse modelo levou a humanidade à órbita, à Lua e a Marte - mas com um preço elevado e um impacto ambiental cada vez mais debatido.

A proposta da SpinLaunch, empresa norte-americana que tem testado o seu sistema no deserto do Novo México, desafia esse paradigma. A ideia, inspirada em aceleradores de partículas, é simples na teoria e exigente na prática: acelerar uma carga útil dentro de uma câmara de vácuo com um braço rotativo, até atingir velocidades de milhares de quilómetros por hora. Quando chega ao ponto certo, a carga é libertada e projetada para a alta atmosfera.

Em vez de queimar combustível durante a subida, o sistema acumula energia antes do disparo, sob a forma de rotação, e a libera de uma vez.

Nos testes suborbitais já realizados, a empresa demonstrou que o princípio funciona. A máquina - um enorme disco fechado - faz girar um projétil num ambiente com muito pouco ar, para reduzir o atrito. Um motor elétrico alimenta essa rotação. A grande viragem está aqui: o consumo vem da rede elétrica, que pode ser alimentada por fontes renováveis, em vez de combustíveis químicos que libertam gases com efeito de estufa diretamente na atmosfera.

Como funciona o “canhão centrifugo” da SpinLaunch

À primeira vista, o sistema parece um disco vertical gigantesco. No interior, um braço metálico atua como uma catapulta de alta tecnologia. A carga útil - que pode ser um microssatélite ou um módulo que os agrupa - fica presa na ponta desse braço.

• O ar é retirado da câmara para criar um vácuo parcial.
  
• O braço começa a girar, cada volta mais rápida do que a anterior.
  
• Quando a velocidade ideal é atingida, uma abertura alinha-se com o braço.
  
• Um mecanismo de libertação dispara a carga na direção do céu.
  

A versão em testes ainda não coloca objetos em órbita. Por agora, alcança apenas voos suborbitais, usados para validar materiais, eletrónica e a própria estrutura da máquina. O objetivo futuro, segundo a empresa, é construir uma versão maior, capaz de lançar projéteis que depois completam a inserção orbital com um pequeno motor auxiliar - muito mais modesto do que o primeiro estágio de um foguetão tradicional.

Resistir a 10.000 G: o preço da catapulta espacial

Todo este ganho vem com uma exigência brutal para os satélites. As cargas lançadas por um sistema deste tipo enfrentam acelerações até 10.000 vezes a gravidade da Terra. Para comparação, um passageiro num foguetão convencional sente algo entre 3 e 5 G durante grande parte do voo, chegando talvez a 8 ou 9 G em cenários extremos.

O que hoje é considerado aceitável para a maioria dos satélites simplesmente não sobrevive ao canhão centrifugo, obrigando a repensar todo o design.

Para contornar o problema, a SpinLaunch está a desenvolver satélites próprios: mais pequenos, mais robustos e com um formato achatado, quase como “discos tecnológicos” compactos. Cada unidade teria cerca de 2,3 metros de diâmetro e uma massa em torno de 70 quilos, desenhada para aguentar o impacto sem perder a capacidade de operar em órbita.

Satélites repensados do zero

Esta mudança obriga a uma rutura na forma de planear constelações. Em vez de plataformas versáteis e cheias de módulos sensíveis, os engenheiros passam a dar prioridade a:

• componentes reforçados, com menor risco de falha mecânica;
  
• eletrónicos encapsulados para suportar forças elevadas de compressão;
  
• estruturas mais simples, com menos partes móveis;
  
• configurações que aceitem produção em série, quase como uma linha de montagem automóvel.
  

Os satélites viajam empilhados num único módulo, lançado de uma só vez pelo canhão. Já em órbita, esse módulo liberta cada unidade, que segue para a sua posição final com pequenos ajustes de trajetória. Ganha-se repetibilidade, facilidade de fabrico e menor custo por unidade - em troca de alguma flexibilidade de missão.

Cinco lançamentos por dia: o impacto na economia da órbita baixa

Se a tecnologia chegar à versão operacional prevista, a promessa é ambiciosa: até cinco lançamentos por dia, bem acima da cadência atual dos principais foguetões comerciais. Isso altera profundamente a matemática da órbita baixa, usada para comunicações, observação da Terra e serviços de internet via satélite.

Mais tiros por dia significam satélites mais baratos em órbita, renovação constante de constelações e entrada de novos atores no mercado espacial.

Estimativas iniciais apontam para um custo por quilograma entre 1.250 e 2.500 dólares. Continua a ser um valor relevante, mas tende a ficar abaixo de vários sistemas baseados em foguetões químicos, sobretudo para cargas pequenas. Esta faixa de preço abre espaço para:

Aplicação	Vantagem com lançamentos frequentes
Monitoramento climático	Substituição rápida de satélites defeituosos, com menos “buracos” de cobertura
Internet via satélite	Atualização acelerada de constelações e ampliação da capacidade
Imagens de alta resolução	Constelações menores e mais densas, melhorando a revisita sobre grandes cidades

Com acesso mais barato e frequente, empresas mais pequenas e até governos com orçamentos mais limitados podem planear projetos espaciais antes inviáveis. Ao mesmo tempo, mais objetos na órbita baixa aumentam o risco de colisões e levantam preocupações com lixo espacial, interferência em observações astronómicas e poluição luminosa.

Impacto climático e limites ambientais

Eliminar a combustão direta tem um apelo forte em tempos de transição energética. Sem queimar propelentes durante grande parte da subida, o sistema evita emissões em camadas altas da atmosfera, onde alguns poluentes podem permanecer durante longos períodos. Se a eletricidade utilizada for de fontes limpas, a pegada de carbono por lançamento desce de forma significativa.

Por outro lado, mais objetos em órbita exigem regras mais apertadas de desorbitação, rastreio e descarte seguro. Uma constelação lançada por um canhão centrifugo continua sujeita às mesmas leis da física que criam nuvens de fragmentos após colisões. A facilidade de colocar satélites no espaço precisa de caminhar lado a lado com políticas de retirada controlada no fim da vida útil.

Termos que valem uma explicação rápida

Dois conceitos centrais ajudam a compreender a tecnologia:

• G (gravidade): unidade que indica quantas vezes uma aceleração é maior do que a gravidade na superfície da Terra. Em 10.000 G, um objeto de 1 kg “comporta-se” como se pesasse 10 toneladas.
  
• Lançamento suborbital: voo que sai da atmosfera, mas não atinge a velocidade horizontal necessária para ficar a orbitar a Terra. Sobe, atinge um pico de altitude e volta a cair.
  

Perceber estes pontos ajuda a entender porque muitos satélites atuais simplesmente não podem ser adaptados a este tipo de sistema. Foram desenhados para acelerações de dois dígitos, talvez três - não de quatro dígitos.

Cenários futuros, riscos e combinações possíveis

Uma possibilidade concreta é encarar o canhão centrifugo como parte de uma cadeia híbrida de acesso ao espaço. Ele trata da “primeira etapa” do lançamento, projetando a carga para uma altitude elevada. A partir daí, um pequeno motor químico ou elétrico assume e faz o ajuste fino da órbita. Isso reduz drasticamente o tamanho do foguetão necessário, o que corta custos e consumo de combustível.

Outro cenário envolve aplicações mais arrojadas, como o envio rápido de cargas para missões de emergência. Em teoria, um sistema destes poderia lançar em poucas horas satélites de comunicação temporários após um desastre natural, restabelecendo ligações básicas em regiões afetadas. O desafio, nesse caso, seria equilibrar urgência e segurança orbital, evitando acrescentar ainda mais objetos a uma órbita já congestionada.

Também existem riscos industriais. Se a aposta em satélites ultrarreforçados não se confirmar no mercado, as empresas podem hesitar em redesenhar as suas plataformas só para caber no perfil do canhão centrifugo. A adoção vai depender de quão estável e fiável será, na prática, a promessa de custos mais baixos e de uma cadência realmente diária de lançamentos.