O grande desafio por trás da exploração do espaço não está em alcançar grandes altitudes de centenas de quilômetros, mas sim em alcançar grandes velocidades para se manter em órbita ou escapar das garras gravitacionais do nosso planeta.

E uma das maiores barreiras para a realização deste feito é a necessidade de acelerar não só a carga presa ao foguete, mas também seus tanques e propelentes. Mas para começo de conversa, qual a velocidade de um foguete?

Depende. Onde você quer chegar?

O primeiro foguete da história a cruzar a Linha de Kármán (100 km de altitude), um limite arbitrário que decidimos ser o começo do espaço, foi o V-2. O foguete alemão pesava quase 13 toneladas e foi capaz de ultrapassar esta altitude em um teste em 20 de junho de 1944.

Mas, para se manter em órbita da Terra, por exemplo, uma nave ou satélite precisa viajar rápido o suficiente para que a Terra se curve para longe de seu caminho. Mais ou menos assim:

Canhão orbital de newton

A velocidade de uma órbita terrestre baixa

A velocidade de um objeto em órbita muda de acordo com a altitude em relação à superfície. Quanto mais perto dela, mais rápido o objeto em questão precisará viajar. Uma órbita com altitude próxima à da Estação Espacial Internacional (400 km), por exemplo, exige uma velocidade de cerca de 27.500 km/h, ou 7,66 km/s.

Viajar a essa velocidade só é possível na ausência de uma atmosfera – Em um universo imaginário que desconsidera a resistência do ar, seria possível orbitar o planeta a cerca de 1 metro de altura viajando a uns 28.500 km/h. Claro, se você também desconsiderar o relevo.

As velocidades de órbitas geossíncronas e geoestacionárias

Órbitas geossíncronas e geoestacionárias tem uma altitude de aproximadamente 35.786 km, o que exige cerca de 11.066 km/h de velocidade, ou 3,07 km/s.

As órbitas geossíncronas são aquelas que tem um período orbital exatamente igual à rotação da Terra – isso significa que satélites colocados nessas posições sempre voltam à mesma posição depois de um dia sideral.

Uma órbita geossíncrona logo acima da linha do Equador é chamada de órbita geoestacionária (geostationary equatorial orbit – GEO). Satélites em órbitas geoestacionárias mantêm a mesma posição em relação à superfície constantemente. Ótimos lugares para colocar satélites de TV à cabo, por exemplo.

Qual a velocidade de um foguete dentro da atmosfera?

Falcon 9 durante Ponto de Máxima Pressão Aerodinâmica
Falcon 9 durante Ponto de Máxima Pressão Aerodinâmica

Na maior parte dos lançamentos, um Falcon 9 está a cerca de 65 a 70 km de altitude logo antes de desligar os motores do seu primério estágio e deixar o restante do foguete seguir sua jornada. Nesse momento do voo o foguete está a cerca de 6.000 km/h.

Durante o Ponto de Máxima Pressão Aerodinâmica, o momento do voo em que o veículo passa pelo pico de forças exercidas pela atmosfera, o Falcon 9 está em uma velocidade de mais ou menos 1 vez e meia a velocidade do som.

Qual a maior velocidade já alcançada por um objeto criado por seres humanos?

Lançada em 12 de agosto de 2018 por um Delta IV Heavy, a Parker Solar Probe é atualmente o objeto mais rápido criado pelos seres humanos. A missão de 7 anos de duração depende da assistência gravitacional de Vênus.

Trajetória da Parket Solar Probe

A sonda passará 7 vezes pelo planeta antes de chegar no ponto mais próximo do Sol de sua trajetória, e durante esse processo atingirá a velocidade máxima de mais ou menos 692.000 km/h em 2025.

A maior velocidade da Parker Solar Probe até agora foi atingida no dia 29 de janeiro de 2020 – cerca de 393.044 km/h, quebrando seus próprios recordes anteriores.

Autor

Aspirante a comunicador científico fascinado por foguetes e exploração espacial. Odeia quando mergulham a bolacha no leite.