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Segundo Estágio: Projetado para realizar manobras precisas, garantindo a entrega exata da carga útil em órbita.

Recordes de Lançamento: Em março de 2025, a SpaceX estabeleceu um novo recorde ao lançar uma missão para o Escritório Nacional de Reconhecimento dos EUA (NRO) com um Falcon 9 cujo primeiro estágio foi reutilizado apenas nove dias após seu lançamento anterior.

Δv=Isp​⋅g0​⋅ln(mf​/m0​​)

• 
  

• Onde:

  • Δv\Delta vΔv é a mudança na velocidade (impulso específico do foguete),

  • IspI_{sp}Isp​ é o impulso específico do motor,

  • g0g_0g0​ é a aceleração da gravidade,

  • m0m_0m0​ é a massa inicial do foguete (incluindo combustível),

  • mfm_fmf​ é a massa final (após o combustível ser queimado).

  A equação ajuda a determinar o desempenho do foguete, ou seja, a quantidade de combustível necessário para atingir a velocidade de escape ou alcançar órbitas específicas.

403 pousos no total;

376 revoos

Força de arrasto (Drag):

Fd​=1/2Cd​⋅A⋅ρ⋅v2

Onde:

• FdF_dFd​ é a força de arrasto,

• CdC_dCd​ é o coeficiente de arrasto (depende da forma do foguete),

• AAA é a área de seção transversal do foguete,

• ρ\rhoρ é a densidade do ar,

• vvv é a velocidade relativa do foguete ao ar.

Esses cálculos ajudam a projetar a forma e a estrutura do Falcon 9 para reduzir o consumo de combustível durante o lançamento e reentrada.

Lei de Hooke para materiais elásticos:

σ=E⋅ε

Onde:

• σ\sigmaσ é a tensão,

• EEE é o módulo de elasticidade (propriedade do material),

• ε\varepsilonε é a deformação.

Isso é crucial para garantir que o foguete não se deforme ou quebre sob as forças extremas que ele encontra ao decolar e reentrar na atmosfera.

Quando o Falcon 9 é lançado, ele precisa seguir uma trajetória precisa até a órbita desejada, seja para um satélite ou para a Estação Espacial Internacional (ISS). Esses cálculos envolvem:

• Cálculo de trajetória orbital: Para alcançar uma órbita específica, os engenheiros fazem cálculos complexos de dinâmica orbital, usando leis de Newton e equações para descrever os movimentos do foguete, como a equação de duas corpos:

  r⃗=r0⃗+v0⃗t+12a⃗t2\vec{r} = \vec{r_0} + \vec{v_0} t + \frac{1}{2} \vec{a} t^2r=r0​​+v0​​t+21​at2

  Onde:

  • r⃗\vec{r}r é a posição do foguete,

  • r0⃗\vec{r_0}r0​​ é a posição inicial,

  • v0⃗\vec{v_0}v0​​ é a velocidade inicial,

  • a⃗\vec{a}a é a aceleração (resultante da força da propulsão).

  Além disso, a SpaceX realiza cálculos de navegação inercial e controle de atitude para manter o foguete estável e direcionado corretamente durante o voo.

Um dos maiores avanços da SpaceX foi tornar o Falcon 9 reutilizável. Para fazer isso, eles realizaram cálculos extremamente precisos sobre reentrada na atmosfera, levando em conta:

• A força de arrasto durante a reentrada.

• A temperatura extrema (em torno de 1.500°C) causada pelo atrito com o ar, exigindo a utilização de escudos térmicos.

• A navegação para o pouso utilizando controle de foguete e paraquedas.

>Transporta até 22.800 kg para a órbita terrestre baixa (LEO)

>No modo descartável, transporta até 8.300 kg para a órbita de transferência geoestacionária (GTO)

>Caso seu primeiro estágio seja recuperado, Falcon 9 leva 5,500 kg para GTO.

Durante o voo, a SpaceX usa sistemas de controle de voo, como giroscópios e acelerômetros, para calcular a orientação e posição do foguete e ajustar os motores para manter a trajetória desejada. Esses cálculos são feitos em tempo real e são baseados em princípios de controle dinâmico, como o controle proporcional-integral-derivativo (PID).

Arthur Gulin | n-4

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