A Frota X da NASA!
Desde o começo do programa espacial americano, os aviões-X foram os modelos testes para a tecnologia espacial. Actualmente são vários modelos experimentais de avião-X em desenvolvimento, que podem fazer a viagem espacial tão rotineira quanto uma viagem de avião. Cada um destes aviões-X são veículos de lançamento reutilizável (RLVs), como os vaivéns espaciais, que podem ser lançados em órbita repetidamente antes de serem substituídos.
Estes veículos leves são projectados para diminuir os custos de lançamento e podem eventualmente substituir os vaivéns espaciais, que estão em uso desde 1981. A viagem espacial comercial continua proibida por causa do valor alto. Seu custo é de cerca de 10.000 dólares para colocar 0,45 kg de carga útil em órbita da Terra. Aviões espaciais podem reduzir esse preço para mil dólares por meio quilo. Se não fosse pelos aviões-X, a América nunca teria alcançado o espaço. Foi no primeiro avião-X, o X-1, que Chuck Yeager voou mais rápido que a velocidade do som em 1947. Mais de 100 variações do avião-X existiram, cada uma ajudando a entender mais o projecto das naves espaciais.
Hoje há vários novos aviões-X sendo desenvolvidos:
- O X-37, que vai testar muitas tecnologias de aviões espaciais, incluindo as capacidades de reentrada na atmosfera;
- O X-34, um veículo suborbitário que vai testar as tecnologias para reduzir os custos, tempo e pessoal para os lançamentos espaciais;
- O X-33, um veículo de lançamento reutilizável (RLV) que é um protótipo para um substituto do vaivém espacial.
Em 1998, a NASA seleccionou a Boeing para projectar o X-37 e um ano depois, um acordo foi fechado para o desenvolvimento do novo avião espacial. O X-37 é apenas um dos três aviões projectados para ser um avião orbital e viajar a velocidade de 25 machs, o que significa que é capaz de viajar cerca de 28.163 km/h. O objectivo do projeto do X-37 é testar as tecnologias de RLV em ambientes espaciais desarmônicos e demonstrar cerca de 40 tecnologias de operações, propulsão e estruturas avançadas. O foco principal do projecto X-37 é melhorar os sistemas de protecção térmica que evitam que uma nave se incendeie durante a reentrada.
O X-37 parece um pouco com um modelo miniatura do vaivém espacial. Tem 8,38 metros de comprimento, é mais curto do que um vaivém espacial e tem apenas cerca da metade da extensão da actual reentrância de carga do vaivém espacial. Com 6 toneladas, o X-37 é extremamente leve para uma nave da NASA, pesando cerca do equivalente a três veículos esportivos utilitários. Tem uma envergadura da asa de apenas 4,57 m e tem sua própria reentrância experimental, que mede 2,13 X 1,21 m. O veículo será impulsionado pelo motor de foguete AR-2/3, que tem sido usado desde os anos 50 e pode produzir mais de 3,5 kg de propulsão. O AR-2/3 usa combustível de jacto JP-10, um tipo de querosene e peróxido de hidrogênio como propulsores.
Como o X-37, o avião espacial X-34 testa novas tecnologias para construir a futura nave espacial que vai custar menos. Entretanto, em 2004, o projecto do X-37 foi transferido da NASA para a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) e desconhece o seu status actual. Com a aparência de um jacto Concorde de nova geração, o suborbitário X-34 será capaz de viajar a 8 machs, equivalente a 9012 km/h. Maior do que o X-37, o X-34 tem 17,6 m de comprimento e uma envergadura da asa de 8,53 m. Eventualmente, o avião espacial X-34 será impulsionado por um motor de foguete Fastrac, um motor mais barato do que os motores anteriores usados pela NASA. O Fastrac é construído principalmente de componentes não armazenados e tem menos peças que outros motores de foguete. O motor de foguete Fastrac opera com uma única bomba turbo, que é composta de apenas duas bombas, uma para querosene e outra para oxigênio líquido. O gerador de gasolina do motor passa por um ciclo uma pequena quantidade de querosene e oxigênio para fornecer gasolina para dirigir a turbina e então expelir o combustível usado.
Provavelmente, o mais ambicioso dos aviões espaciais da NASA e o mais caro, é o X-33. Ele também é o avião espacial que foi mais longe no desenvolvimento. O X-33 é um protótipo para um veículo único de apenas um estágio em órbita. Seu formato de cunha é diferente de qualquer nave anterior. Na sua base, o X-33 tem 23,5 m de largura e o veículo tem 21 m de comprimento. O propósito deste projecto é permitir que a nave mantenha todo o propulsor necessário a bordo, eliminando assim a necessidade para impulsionadores sólidos de foguete. Eliminando os impulsionadores e o tanque de combustível principal, a NASA cortará muito do peso de descolagem vertical que encarecem as missões dos vaivéns. Espera-se que os custos de lançamento do X-33, sejam apenas um décimo do custo de lançamento do vaivém orbital. Houve problemas com o projecto do X-33, que começou em 1996.
A NASA e Lockheed Martin já gastaram mais de 1 bilião de dólares no X-33, e ainda está apenas três quartos de ser terminado. Em Novembro de 1999, testes nos tanques de combustível compostos de fibra de grafite fracassaram, o que fez com que os cientistas da NASA lutassem para projectar um novo tanque fora do tradicional material de alumínio. Apesar dos atrasos, a NASA segue com a construção do X-33 e espera que o veículo esteja funcionando e pronto para um vôo suborbitário em poucos anos.
A NASA afirma que o motor do foguete Aerospike é mais eficiente do que o motor de foguete convencional Bell. Os dois únicos motores projectados propulsionarão a nave. O X-33 será o primeiro avião espacial a usar os motores Linear Aerospike. O formato dos motores se encaixam melhor no avião espacial em formato de cunha do que os motores convencionais boca de sino, de acordo com a NASA. Em contraste com o bocal dos motores de foguete Bell, o bocal do Aerospike tem formato de V, chamado de rampa. Os gases quentes são atirados das câmaras ao logo do lado externo da superfície da rampa. Estes novos motores propulsarão o X-33 a velocidades de até 13 Machs (14.645 km/h). O objectivo final do projeto X-33 é a aeronave comercial chamada VentureStar, que seria a sucessora do vaivém espacial. A VentureStar seria duas vezes o tamanho do protótipo X-33, e usará o mesmo tipo de motores e os mesmos materiais de construção. Entretanto, seria capaz de atingir 25 Machs, que é a velocidade necessária para se manter na órbita da Terra. Talvez a VenturStar não seja usada somente para colocar cargas úteis no espaço, mas também poderia ser usada como veículo de turismo. O sucesso ou fracasso do X-33 determinará se a VentureStar será o veículo que possibilita o acesso do público ao espaço.
