[Ei, não comece a história pela metade. Essa é a segunda parte de uma série sobre a Space X. Clique aqui para ler a primeira parte e entender porque é importante tornar a humanidade multiplanetária.]

Na vida, há algumas situações difíceis envolvendo algo do tipo “ir de A para B”. Coisas como passar de (A) “Meu despertador deixou de tocar hoje cedo” para (B) “Cheguei no meu trabalho não muito atrasado”, ou de (A) “Minha locação do apartamento termina no próximo mês” para (B) “Consegui me mudar para um novo apartamento e até meus quadros já estão pendurados nas paredes”, ou de (A) “Odeio meu relacionamento” para (B) “Agora tenho um novo relacionamento e está tudo bem”. Todas essas situações são difíceis.

Mas acho que a situação (A) “Gostaria de colocar um milhão de pessoas em Marte” para (B) “Agora há um milhão de pessoas em Marte” parece muito mais difícil.

Elon Musk é mais ambicioso do que você.

Desde o início desse projeto, falei com Musk seis vezes, na maior parte desse tempo foi gasto conversando sobre como esse processo realmente acontecerá. Ele disse que realmente só precisa de duas coisas e então tudo estará resolvido:

1) Uma vontade;

2) Uma maneira.

A sabedoria convencional pode dizer que esse é um caso de “Se há vontade, há uma maneira de conseguir”. Nós fomos à lua há mais de quatro décadas, 15 anos antes de alguém possuir um computador, então parece que Marte está a nosso alcance neste momento – o fator limitante deve ser falta de vontade.

Mas Musk acredita que é o contrário. O que temos é uma maneira de ir a Marte por uma quantia astronômica de dinheiro. E não há como colonizar Marte desse jeito. Para Musk, o que falta é uma maneira de ir a Marte de forma acessível. Ele chama os Estados Unidos “uma nação de exploradores” e “o espírito de exploração humana destilado”, e ele acredita que se ir a Marte fosse muito mais barato, não faltaria vontade. Mas por isso não ser remotamente possível, ninguém está falando a respeito, e o interesse potencial das pessoas para ir a Marte está totalmente inativo.

Se alguém me dissesse que um apartamento de cobertura em Manhattan, com uma enorme varanda, teve uma queda de preço de 95%, eu teria muita vontade de assinar um contrato de financiamento e me mudar. Mas porque o preço é o que é, não sou louco de vontade de me mudar – nem penso nisso. A razão pela qual não estou escrevendo este post sentado em uma banheira de hidromassagem com vista para Nova York não é falta de vontade, é uma falta de maneira .

Musk vê a situação de Marte da mesma forma. Ao invés de “Se há vontade, há um caminho”, ele parece acreditar que é mais um caso de, “Se você construir, eles virão”.

Sendo mais específico, o modelo que Musk tem em mente é um no qual os “vôos” para Marte sejam financiados pelos passageiros que desejarem ir até lá, da mesma forma como funciona o transporte público funciona na Terra – e a chave será abaixar o preço da passagem o suficiente para que um milhão de pessoas possa comprar. Ou como ele me explicou, no seu jeito típico de se expressar:

Deve haver uma interseção de conjuntos de pessoas que desejam ir a Marte e de pessoas que podem se dar ao luxo de ir a Marte, e se essa interseção de conjuntos é igual ao número de pessoas necessário para tornar a viagem a Marte auto-sustentável, essa é a solução crítica.

Então é algo mais ou menos assim:

O problema é que agora a situação é mais parecida com isso:

Uma vez que Musk acha que a vontade (o círculo amarelo) crescerá quando houver uma maneira viável, ele identifica o círculo azul minúsculo como o fator limitante mais crítico: o custo dramaticamente alto da viagem espacial. E ele acredita que resolver isso será o elo que leva de A para B.

Então, em 2002, Musk analisou ainda mais a situação: “Eu montei uma equipe e, ao longo de uma série de sábados, fiz com que eles elaborassem um estudo de viabilidade sobre a construção de foguetes de forma mais eficiente. Ficou claro que não havia nada para nos impedir de fazê-lo. A tecnologia de foguetes não havia melhorado materialmente desde os anos 60. Na verdade, ela regrediu!”

Mas vamos voltar à realidade por um segundo. Se você decide que revolucionar o custo das viagens espaciais é a chave para algo muito importante, você não pensaria algo como: “Ótimo! Eu vou fazer isso! “. Você pensaria algo como: “Eu não sei como fazer isso.” Para entendermos como alguém conseguiria esse objetivo, vamos imaginar que estamos tentando fazê-lo e analisar o encadeamento de raciocínios:

Pergunta: Como revoluciono o custo da viagem espacial?

Resposta: Com décadas de inovação, centenas de lançamentos de tentativa e erro e milhares de pessoas super-inteligentes trabalhando no projeto. Simples, mas desafiador. É desafiador porque:

Pergunta: De onde diabos o dinheiro virá para pagar por isso? Se os governos tivessem interesse em financiá-lo, já o teriam feito. E nenhuma alma caridosa vai doar dezenas de bilhões de dólares para financiar um projeto maciço de mais de 30 anos que não tem garantia de sucesso.

Resposta: Você paga por isso, tornando sua operação de pesquisa e desenvolvimento um serviço de lançamentos espaciais lucrativo. Para testar sua nova tecnologia inovadora, você precisará fazer muitos lançamentos. Governos e empresas lhe pagarão uma tonelada de dinheiro para levar satélites, carga e pessoas ao espaço durante esses lançamentos. Dois pássaros com uma só pedra.

Pergunta: Mas como eu aprenderei como lançar algo no espaço?

Resposta: Você precisa passar alguns anos aprendendo como fazê-lo a partir do zero, e construindo todos os veículos você mesmo, provando que você pode fazer isso com sucesso, antes de qualquer governo ou companhia contratá-lo.

Pergunta: Mas se não há clientes durante o estágio inicial de aprendizagem e desenvolvimento, quem paga por esse estágio?

Resposta: Você, o fundador.

Pergunta: Como arranjo o dinheiro para isso?

Resposta: você criou o Paypal e pode vendê-lo.

Então, essa é a lógica que Musk seguiu em 2001 e que orientou o plano de negócios da SpaceX:

O SpaceX ficou nisso por 13 anos. Vamos analisar o que aconteceu até agora e o que ainda está por vir.

Fase 1: descobrir como colocar as coisas no espaço

Personagem principal: Falcon 1;
Objetivo: Lançar algo em órbita antes de Musk ficar sem dinheiro.

A Fase 1 na verdade começou antes que a SpaceX existisse, lá por meados de 2001, quando Musk ainda estava no PayPal. Considerando fortemente a hipótese de entrar na arena aeroespacial como seu próximo passo, Musk fez o que todos fazem quando querem se tornar um cientista de foguetes no prazo de um ano sem escolaridade – ele leu um monte de coisas.

Ele leu livros como esse, esse, esse e esse e basicamente memorizou todos eles. O especialista em foguete Jim Cantrell, que conheceu Musk naquela época e fez uma viagem frustrante para a Rússia com ele, disse: “Ele citava passagens textuais desses livros. Ele ficou muito familiarizado com o material”.

Para completar sua leitura, Musk fez muitas perguntas a muitas pessoas. Cantrell, que chama Musk de “o indivíduo mais inteligente com quem já trabalhei”, diz que Musk “contratou tantos dos meus colegas no negócio de foguetes e espaçonaves para dar consultoria a ele” que “foi como se ele sugasse a experiência desses especialistas”.

Quando Musk começou a falar mais e mais a sério sobre tornar as viagens aeroespaciais seu próximo negócio, seus amigos ficaram preocupados com ele. Você não estaria? Imagine se seu amigo ganhasse uma grande quantidade de dinheiro vendendo um negócio na Internet e depois ele lhe dissesse que gastaria quase tudo tentando se tornar o primeiro empresário a ter sucesso na construção de uma empresa de lançamentos aeroespaciais, porque era importante que a vida humana se tornasse multi-planetário. Você não se sentiria bem com isso. Um dos amigos de Musk fez o seu melhor para explicar a ele como seu projeto era insano, e criou uma montagem de vídeos com foguetes explodindo e obrigou Musk a assistir.

Mas Musk é um sujeito estranho, e ele continuou determinado. Depois de construir sua base de conhecimento, era hora de trazer outras pessoas a bordo. Quando perguntei a Musk sobre seu conhecimento de negócios, ele me repreendeu, explicando: “Eu não sei o que é um negócio. Toda empresa é um grupo de pessoas reunidas para criar um produto ou serviço. Não existe um negócio, apenas a busca de um objetivo – um grupo de pessoas que perseguem um objetivo “.

Então ele começou a montar um grupo com as pessoas mais inteligentes que ele conseguiu encontrar, e a SpaceX nasceu.

A seguir, a equipe principal com todas as estrelas do ramo, que incluiu renomado engenheiro de foguetes Tom Mueller, começou a contratar. Algumas políticas de contratação inicial do SpaceX foram as seguintes:

Sem babacas. Musk diz que se você odeia seus colegas ou chefe, você não vai querer trabalhar e ficar com eles por longas horas.

Contratar (e promover) com base em talento bruto, não experiência. Musk diz que não se importa tanto com um diploma de pós-graduação, um diploma universitário, nem mesmo com um diploma de ensino médio – apenas com talento, personalidade e paixão pela missão da SpaceX. Sentei-me com o vice-presidente de Engenharia de Veículos da SpaceX, Mark Juncosa, e fiquei surpreso ao descobrir que é o típico cara comum da Califórnia. Parecia um cara tolo de quem eu seria amigo, e não um cientista de foguete. Ele me disse que era um estudante terrível e estava a caminho de um esgotamento quando encontrou afinidade por trabalhar em carros de corrida. Acontece que ele era um total gênio nisso, e depois da faculdade alguém o apresentou a Musk, que o contratou. Juncosa rapidamente progrediu na empresa e agora, com pouco mais de trinta anos, é responsável por um dos principais departamentos, com centenas de pessoas mais experientes trabalhando para ele.

Parece haver muitas histórias como essa que refletem que a SpaceX é excepcionalmente meritocrática: encontrei-me com Zach Dunn, Diretor Sênior de Engenharia de Lançamento, que parecia ter cerca de 12 anos. Dunn me disse que começou como estagiário apenas alguns anos atrás. No começo, quando presumia que Musk não tinha nem ideia de quem ele era, Musk o surpreendeu dizendo a Dunn que o achava um engenheiro muito bom, o que fez Dunn perceber que Musk estava plenamente consciente de todos na empresa. Alguns anos depois, Dunn foi encarregado da engenharia de lançamento e do comando de mais de cem funcionários.

Musk entrevista a todos, incluindo pessoal da manutenção e limpeza, e faz isso de um jeito bem esquisito. Essa regra persistiu sem quase nenhuma exceção nos primeiros oito anos de vida da empresa, até chegar a 1.000 funcionários. De acordo com a biografia de Musk, “cada funcionário recebe um aviso antes de se encontrar com Musk, em que lhe é informado que a entrevista pode durar de trinta segundos a quinze minutos. Elon provavelmente continuará escrevendo e-mails e trabalhando durante a parte inicial da entrevista sem falar muito. Não entre em pânico. Isso é normal. Eventualmente, ele vai se virar na cadeira para encará-lo. Mesmo assim, porém, ele pode não fazer contato visual real com você ou reconhecer sua presença. Não entre em pânico. Isso é normal. No devido tempo, ele irá falar com você.

A própria empresa, assim como a Tesla, é fortemente integrada verticalmente. Isso significa que, em vez de terceirizar a maior parte do processo de fabricação de foguetes para fornecedores terceirizados, a SpaceX faz quase todas as peças principais, mantendo a propriedade e o controle sobre a maior parte da cadeia de suprimentos. Isso é altamente incomum na indústria aeroespacial – como explicou Ashlee Vance, “A fábrica é um templo dedicado ao que SpaceX vê como sua principal arma no jogo de construção de foguetes, a fabricação interna. A SpaceX fabrica entre 80% e 90% de seus foguetes, motores e eletroeletrônicos, e projeta suas próprias placas-mãe e circuitos, sensores para detectar vibrações, computadores de bordo e painéis solares”. Industriais antiquados como Andrew Carnegie e Henry Ford achavam que tudo tinha a ver com integração vertical, assim como é a Apple hoje em muitos aspectos. A maioria das empresas de hoje evita assumir o compromisso que a integração vertical exige, mas para um obcecado por controle de qualidade, como Musk ou Jobs, essa é a única maneira de fazer as coisas.

Além de tantas partes do processo estarem verticalmente integradas dentro da própria SpaceX, elas estão fisicamente reunidas num mesmo prédio, tal como no caso da Tesla. Engenheiros e seus computadores estão ou no meio do setor de projetos e fabricação ou em escritórios com paredes de vidro de onde podem ver o processo de montagem.

À medida que a equipe crescia e os departamentos eram criados, Musk permaneceu intimamente envolvido em quase todos os processos de uma maneira verdadeiramente incomum. Alguns chefes são chamados microgestores – nas empresas de Musk, seu nível de envolvimento lhe valeu o termo “nanogestor“.

Quase todas as pessoas com quem conversei na Tesla e na SpaceX enfatizaram o quanto Musk é expert em seu campo particular de conhecimento, seja esse campo o das baterias de carros, design de carros, motores elétricos, estruturas de foguetes, motores de foguetes, eletrônica de foguetes (“aviônica”) ou engenharia aeroespacial. Ele pode fazer isso graças à sua base imensamente sólida de compreensão fundamental da física e da engenharia e também graças à sua habilidade no nível gênio de memorizar informações à medida que aprende.

É essa capacidade de conhecimento insana que permite que Musk mantenha um controle tão anormalmente alto sobre tudo o que acontece em suas empresas. Sobre os foguetes da SpaceX, Musk disse: “Eu conheço meu foguete de dentro para fora e de trás para frente. Posso dizer-lhe o temperamento térmico do material de revestimento, em que partes ele é diferente, porque escolhemos esse material, a técnica de soldagem e até os menores detalhes”.

Perguntei ao vice-presidente de engenharia de software da SpaceX, Jinnah Hosein, sobre o nanogerenciamento de Musk. Ele disse:

“Essa é a maior surpresa para qualquer um que se junte à empresa. O pessoal da SpaceX criou o termo “nanogerenciamento” e você pensa de “Ok, o Musk gosta de saber os mínimos detalhes, isso é legal”. Mas você não faz ideia. Musk tem um manancial de conhecimento incrivelmente profundo, ele tem toda essa informação disponível em sua cabeça, e ele pode detalhar qualquer coisa – e muitas vezes faz isso. Ele toma decisões em um nível muito detalhado e com alta eficiência, não consigo imaginar você trabalhando com qualquer outra pessoa assim em qualquer outra empresa. A mente de uma só pessoa ser o centro de decisões fundamentais para tantas coisas é notável para mim. Musk pode manter tudo isso em sua cabeça e lembrar-se de tudo sob demanda em tempo real, conforme necessário, para poder tomar boas decisões.

Ok, então agora é em meados de 2002, e essa idéia louca está começando a se tornar uma coisa real. Existe uma missão clara, uma equipe e um CEO de que é força-da-natureza. Próxima etapa: um foguete.

Antes de entrar no primeiro foguete da SpaceX, vamos deixar os termos claros:

O ponto principal de quase qualquer lançamento espacial é levar algo ao espaço. O desafio que você está enfrentando é chamado de carga útil. Uma carga útil pode ser um satélite, carga, pessoas, um macaco, qualquer coisa.

Para sobreviver à viagem ao espaço, a carga útil às vezes está dentro de um invólucro protetor chamado de carenagem. Outras vezes, a carga útil precisa ser orientada, navegada e ancorada quando está no espaço e talvez até trazida de volta à Terra. Nesse caso, a carga útil é transportada dentro de uma nave espacial.

Então você tem o foguete. O foguete é o principal lançador de coisas no espaço, e tem uma tarefa: transportar a carga e o seu contentor através da atmosfera e colocá-la no espaço. A maior parte do foguete é um grande tanque de combustível, e dentro de um foguete há um ou mais motores insanamente poderosos em forma de sino. Esses motores fornecem a imensa força ou impulso – o que é preciso para levantar muitas toneladas de peso através da atmosfera terrestre. Às vezes, um foguete é composto de múltiplos foguetes menores chamados de estágios. Ah, e tudo o que acabei de descrever torna-se um míssil se a carga útil for uma arma.

As missões Apollo foram para a lua usando um enorme foguete chamado Saturno V. O Saturno V pesava 3.000 toneladas – cerca de sete Boeing 747 – e era alto como um edifício de 35 andares.

Saturno V foi como um daqueles bonitos conjuntos de bonecas russas, em que dentro de cada uma há uma boneca menor. Aqui estão todas as peças:

O ônibus espacial, com um trabalho muito mais simples de apenas entrar na órbita da Terra baixa, tomou uma abordagem totalmente diferente.

Em vez de um grande foguete do primeiro estágio, o ônibus espacial usou dois foguetes (chamados de cofres sólidos) para fazer a parte pesada da subida. Já quanto à carga útil – pessoas e equipamentos – usava-se a nave do ônibus, o que fez com que se parecessem com uma nave espacial estereotipada. A nave fornecia o resto do impulso depois que os foguetes eram descartados. Normalmente, o ônibus espacial retornava aterrissando em uma pista como um avião.

Quando a SpaceX fez seu primeiro foguete, eles não estavam tentando fazer a maior e mais poderosa coisa que já havia sido construída. Em vez disso, eles construíram um tipo de foguete de treinamento, um pequeno míssil que Musk chamou de Falcon 1. Era um foguete com 21 metros de altura e um motor super potente construído pela própria SpaceX: o motor Merlin.

Apesar do seu modesto tamanho e capacidade, o Falcon 1 estava cheio de novas tecnologias. O objetivo primordial era tornar mais barato do que nunca levar pequenas cargas úteis ao espaço – não só porque Musk vê a redução de custos como a maneira de nos levar a Marte, mas porque ele a vê como o único aspecto da viagem espacial que atualmente pode ser melhorado de forma significativa. Ele disse: “A velocidade de um foguete sempre será a mesma. A conveniência e o conforto serão aproximadamente os mesmos. Em relação à confiabilidade, não haverá muita melhoria nisso. Então você realmente fica com um só parâmetro para avaliar as melhorias tecnológicas, e ele é o custo”.

Musk cita duas razões pelas quais os custos permaneceram tão elevados:

1) As únicas empresas no setor aeroespacial são enormes, e grandes empresas são avessas ao risco. Ele diz: “Há um tremendo viés contra riscos. Todo mundo está tentando proteger seu rabo. Mesmo que uma tecnologia melhor esteja disponível, eles ainda usam componentes antigos, muitas vezes desenvolvidos na década de 1960. Muitos usam motores de foguete russos feitos nos anos 60. Eu não quero dizer que seu design é dos anos 60 – mas começam com motores que foram literalmente feitos nos anos 60 montados em algum lugar da Sibéria”.

2) A integração vertical é insuficiente. Mencionamos a integração vertical da SpaceX e o controle total que isso proporciona a Musk sobre o que acontece na SpaceX, mas Musk também acredita que a estrutura vertical é fundamental para reduzir os custos e ele critica o resto da indústria por não fazê-lo. Ele disse: “Há essa tendência de grandes empresas aeroespaciais terceirizarem tudo. Elas terceirizam para subcontratados e, em seguida, os subcontratados terceirizam para sub-subcontratados, e assim por diante. Você tem que subir quatro ou cinco níveis para encontrar alguém fazendo algo realmente útil – realmente cortando metal, manipulando átomos. Cada nível a mais é um golpe no faturamento – é sobrecarga na quinquagésima potência”.

Sem a bagagem de uma grande empresa com uma longa história, a SpaceX conseguiu “projetar e desenvolver [o Falcon 1] desde o início a partir de uma folha de papel em branco”, diz Max Vozoff, um empregado inicial da SpaceX, e você pode ver a mentalidade de “folha de papel em branco” no raciocínio de Musk: “[Eu perguntei], do que é feito um foguete? Ligas de alumínio de grau aeroespacial, além de algumas fibras de titânio, cobre e carbono. E então perguntei, qual o valor desses materiais no mercado de commodities? Descobri que o custo dos materiais de um foguete representava cerca de 2% do preço (o que é uma proporção louca para um grande equipamento mecânico). Então pensei que devíamos ser capazes de fazer um foguete muito mais barato, tendo em conta esses custos com materiais.”

E isso é ótimo – mas essa não era uma empresa normal com um orçamento normal e um prazo para o desenvolvimento. Esse era um empreendimento cujos riscos poucos investidores em perfeito estado mental aceitariam, e a capacidade de a empresa prosseguir existindo veio em grande parte da conta bancária pessoal de Elon Musk. No final de 2006, Musk decidiu revolucionar a indústria automotiva num projeto paralelo, e comprometeu com a Tesla US$ 70 milhões de sua fortuna adquirida com a PayPal o que deixou cerca de US $ 100 milhões para a SpaceX. Musk disse que isso seria suficiente para “três ou quatro lançamentos”. A SpaceX tinha esse número de tentativas para provar ser digna de ter clientes pagantes. E como clientes pagantes iriam querer que a SpaceX colocasse suas cargas em órbita, isso é o que a SpaceX precisava fazer – lançar com sucesso alguma coisa em órbita para mostrar ao mundo que o papo era sério.

Então o jogo foi simples: lançar uma carga útil em órbita em três (ou possivelmente quatro) tentativas ou encerrar o negócio. Na época, das muitas empresas privadas que haviam tentado colocar algo em órbita (veja a escassez de empresas “operacionais” nesta lista), apenas uma já havia conseguido (Orbital Sciences).

Para entender por que isso é tão difícil de fazer, precisamos entender o que é uma órbita .

O que é uma órbita?

É intuitivo pensar que o desafio de colocar um objeto em órbita é a dificuldade de levá- lo até essa órbita, assim como é intuitivo pensar que os astronautas da ISS estão flutuando porque não há gravidade no espaço onde estão. Este é um bom momento para deixar de confiar na sua intuição.

Volte para o ensino médio por um segundo. Aqui está a equação que usamos para descobrir a força da gravidade:

G é a constante gravitacional, um número complicado que podemos ignorar para este exercício. Já m1 e m2 são as massas de dois objetos. Há dois objetos porque a gravidade não é uma coisa unidirecional – dois objetos se atraem com uma força igual. No caso de você e da Terra, o que você pensa como seu peso é a força da gravidade entre você e a Terra, uma força que age de forma igual em você e no planeta. E porque os dois números de massa estão no numerador, isso significa que, quando eles subirem, a força da gravidade aumentará também (proporcional ao seu produto). Então, se eu duplicasse sua massa, seu peso dobraria. Se eu deixasse sua massa na mesma, mas dobrasse a massa da Terra, seu peso dobraria. Se eu duplicasse a sua e a massa da Terra – seu peso seria quadruplicado. Para nossos propósitos nesta publicação, não precisamos trabalhar com a massa.

O que nos interessa é d, que é a distância entre os dois objetos – ou mais especificamente, a distância entre os centros de massa dos dois objetos. No caso da Terra, a massa é distribuída simetricamente, de modo que o centro da massa é o centro do planeta. O raio da Terra é de 6.371 km, então quando você está na superfície da Terra, esse é o número que você usa para determinar a força da gravidade que você está enfrentando. Como d está no denominador da equação, se d cresce, a força da gravidade diminui.

Para ilustrar tudo isso, vou encolher a Terra até cerca de treze milionésimos de seu tamanho real, de modo que tenha exatamente um metro de diâmetro:

Se dobrarmos d, colocando você a um raio da Terra de distância de sua superfície (meio metro), d ao quadrado resulta no quádruplo do valor anterior. Logo a força da gravidade será um quarto do que era antes. Se você afastar-se um metro (onde você pode colocar uma segunda Terra entre você e a primeira), d terá triplicado e sua gravidade será um nonagésimo do que era inicialmente.

E onde a Estação Espacial Internacional se encaixa nisso?

Ela está situada entre 330 e 41 quilômetros da Terra, o que na nossa versão miniaturizada é como estar de 2 a 3 centímetros de distância da superfície. Então o que significa a gravidade na baixa órbita terrestre?

Bem, se tomarmos o ponto médio da altitude média da Estação Espacial Internacional (230 milhas, mais ou menos 370 km), descobrimos que estar a essa altura acrescenta apenas 5,8% ao d normal em relação à superfície da Terra, o que só reduz a força gravitacional em cerca de 10%.

Portanto, os astronautas Estação Espacial Internacional mal deveriam sentir a diferença de gravidade. E, no entanto, eles estão flutuando.

A razão é que eles estão em queda livre.

Uma vez tive a chance de voar em um pequeno avião com um piloto radical que levou o avião até 4.000 pés e logo a seguir caiu para 2.000 pés. Antes da queda, ele me entregou uma caneta e me disse para descansar na minha palma aberta. Durante a queda, os 8% de mim que não estavam no modo de sobrevivência viram a caneta pairar na minha frente flutuar suavemente antes de cair abruptamente no meu colo quando nos estabilizamos novamente a 2.000 pés. Isto é o que está acontecendo dentro da Estação Espacial Internacional a todo momentos.

Aqui está o porquê: imagine que você está de pé num penhasco de um planeta sem atmosfera e menor do que a Terra, e você joga uma bola de beisebol o mais longe que puder.

Isso seria algo assim:

Agora, e se um atleta olímpico tentasse, seria algo assim:

E se você disparar uma bola de um canhão? Ela iria ainda mais longe.

Observe que de cada uma dessas bolas atingir o chão, elas voam em um caminho curvo. Se a superfície do planeta não aparecer no meio caminho, esses trajetos continuariam com elipses mais longas. Para manter as coisas simples, vamos apenas combinar cada caminho com um círculo cuja curva se alinha com a trajetória da bola:

Agora vamos pegar um canhão muito mais poderoso e que faz isto:

Parece normal, mas observe que a curva do arco está combinando com a forma do planeta. Então o que acaba acontecendo é o seguinte:

A bola circundaria o planeta e retornaria ao ponto em que está o canhão. E se nada estivesse lá para bloqueá-la, a bola continuaria “caindo” para sempre, nunca conseguindo pousar. Como a curva do caminho da bola e o círculo correspondente coincidem exatamente com a curvatura do planeta, o planeta continua a se afastar da bola à medida em que a bola tenta cair no chão. Você colocou a bola em órbita.

Se você estivesse num planeta perfeitamente liso de qualquer tamanho e sem nenhuma atmosfera, você poderia em teoria colocar algo em órbita atirando-o um pouco acima do solo. Mas porque a Terra tem uma atmosfera espessa (e uma superfície irregular como no caso das montanhas), não importa o quão forte você atire uma bola perto da superfície, a atmosfera iria diminuir sua velocidade, tornando a curvatura do seu caminho mais apertada e apertada até que a bola saia fora da órbita e colida com o chão. É por isso que tudo o que colocamos em órbita está muito, onde a atmosfera é tão fina que não reduz a velocidade do objeto. E sem qualquer força de fricção para interferir, a Lei de Inércia de Newton manda e a bola circulará o planeta para sempre.

Para entrar em órbita em torno da Terra, um objeto deve se mover incrivelmente rápido. Mas não muito rápido. Por quê? Porque nesse caso a curva é muito larga, o círculo correspondente é maior do que o planeta, e isso acontece:

É por isso que as pessoas falam de algo que atinge a “velocidade orbital” para permanecer em órbita, e de “velocidade de escape” para escapar da gravidade da Terra e ir para o espaço. A velocidade de escape significa que o arco que o caminho faz é mais amplo do que a curvatura do planeta.

Então, qual é a velocidade orbital em cerca de 370 quilômetros de altitude, onde está a Estação Espacial Internacional? A resposta é 27.600 km/h. Essa é a velocidade que manterá um objeto em órbita a essa altura.

Para ter uma idéia do quão rápido isso é, se você jogou uma bola a essa velocidade na beira da praia em direção ao oceano, ela desapareceria no horizonte em metade de um segundo. A essa velocidade, a Estação Espacial Internacional dá a volta na terra a cada 90 minutos (e, no entanto, como a velocidade é relativa, os astronautas da Estação Espacial Internacional não sentem como se estivesse movendo, da mesma maneira que não sentimos o movimento num avião).

De volta ao SpaceX

Considerando as informações acima, faz sentido que o desafio do SpaceX fosse essencialmente “lançar” uma carga útil em órbita. As pessoas pensam que um lançamento de foguete é uma subida, mas realmente se está jogando com muita força algo para o lado, e é por isso que a trajetória de um foguete parece assim:

É como nossos exemplos acima, e o foguete está agindo como a mão de um gigante que está jogando a carga útil:

Só que no mundo real, uma empresa de foguetes tem que lançar a carga utilizando uma torre de metal com altura de sete andares e peso de 40 toneladas que leve a carga para bem longe da Terra. Portanto, precisará fazer uma máquina delicada, que efetue o lançamento na altitude exatamente certa e na velocidade exatamente certa.

Para tornar as coisas ainda mais difíceis, o “lançamento” começa na atmosfera ao nível do mar, região em que a atmosfera é espessa como melaço e cheia de partes móveis (ou seja, o clima). É como tentar arremessar manualmente e com precisão uma bola estando alguns metros abaixo da água. O chefe de engenharia de veículos da SpaceX, Mark Juncosa, descreveu o desafio assim: “O foguete é como um espaguete molhado e fino, e você está tentando jogá-lo para o espaço. Você não consegue descobrir onde está indo ao medir a trajetória de qualquer ponto no foguete – você só pode medir a trajetória alguns pontos”.

E com grandes forças em jogo (o peso do foguete, a velocidade, a atmosfera espessa) mesmo um pequeno defeito no equipamento pode destruir imediatamente a missão. O problema é que você não pode testar de forma confiável exatamente como o equipamento irá se comportar até que a missão realmente seja iniciada.

A SpaceX aprendeu tudo isso da maneira mais difícil.

2006: Primeiro lançamento – falha;

2007: Segundo lançamento – falha;

2008: terceiro lançamento – falha;

Tempos ruins.

As falhas foram causadas por pequenas coisas. Especificamente, uma porca corroída não aguentando a pressão, o líquido no foguete sacolejado mais do que o esperado e os motores do primeiro estágio desligando alguns segundos mais tarde durante a separação do estágio. Você pode fazer tudo 99,9% direito, e os últimos 0,1% explodirão o foguete em uma falha catastrófica. O espaço é difícil.

Todo governo ou empresa de lançamento de foguetes (todos) experimentam falhas. É parte do show. Normalmente, respire fundo, enrole as mangas, descubra o que deu errado e avance para o próximo lançamento. Mas a SpaceX tinha circunstâncias especiais – a empresa tinha dinheiro para “três ou quatro lançamentos”. E após três falhas o último lançamento remanescente era o quarto. Estava programado para menos de dois meses após o terceiro lançamento ter falhado. E essa foi a última chance.

Um amigo de Musk, Adeo Ressi, descreveu a situação desse modo: “Tudo depende desse lançamento. Se der certo, o sucesso será épico. Se falhar, se qualquer coisa for diferente do planejado e o lançamento falhar, essa falha será épica. Sem meio termo. Nenhum crédito extra. A SpaceX já teve três fracassos. Tudo terá acabado. Estamos falando de um estudo de caso para a Harvard Business School: a história do cara rico que entrou num foguete e perdeu tudo.” Pelo menos a Tesla não estava também em dificuldades nessa época… opa, espere…

Mas em 28 de setembro de 2008 a SpaceX fez seu quarto lançamento, e ele foi um sucesso. Eles colocaram uma falsa carga útil em órbita sem um só problema, tornando-se nada menos que a segunda empresa de capital privado que já fez isso na história.

Falcon 1 foi também o foguete com melhor custo/benefício para lançamentos: preço de US$ 7,9 milhões, um valor inferior a um terço da alternativa mais barata nos EUA naquela época.

A NASA logo notou o que estava acontecendo. O quarto lançamento bem sucedido foi prova suficiente de que a SpaceX era digna de confiança. E, ao final de 2008, a NASA chamou Musk e disse-lhe que queria oferecer à SpaceX um contrato de US$ 1,6 bilhão de dólares para fazer doze entregas em seu nome para a Estação Espacial Internacional.

O dinheiro de Musk havia feito o seu trabalho. Agora a SpaceX tinha clientes e um longo futuro pela frente.

Fase 2: Revolucione o custo da viagem espacial

Personagens principais: Falcon 9, Dragon, Falcon Heavy;
Objetivo: alcançar um preço de uma viagem a Marte de pelo menos US$ 500.000 por assento.

Hoje, muitas pessoas já ouviram falar da SpaceX. Mas poucos sabem o que a SpaceX faz. E menos ainda sabem o que a SpaceX realmente faz.

Veja o que a SpaceX faz: leva as coisas ao espaço para as pessoas em troca de dinheiro.

E como nós já estabelecemos, aqui está o que a SpaceX realmente faz: é uma máquina de inovação, tentando resolver um grande problema – o custo astronômico das viagens espaciais – porque essa é a chave para tornar a humanidade uma civilização espacial que pode se tornar multi-planetária e assim fazer backups de si mesma em outros discos rígidos. O projeto se sustenta levando as coisas ao espaço para as pessoas em troca de dinheiro.

Nós vamos chegar ao que realmente faz depois. Primeiro, vamos ver o que significa levar as coisas ao espaço para as pessoas, por dinheiro.

Falcão 9

Em 2008, com o lançamento de um orbital bem-sucedido e uma enorme quantidade de novos clientes ansiosos por se inscrever no serviço de entrega espacial estranhamente barato da SpaceX, era hora de a SpaceX tirar as rodas de treinamento e construir uma Harley. Conheça o Falcon 9:

Vamos em frente e tirá-lo do caminho agora mesmo – o Falcon 9 é a maior escultura do mundo em forma de pau. É algo que todo funcionário da SpaceX aprendeu a suportar, um fato inominável que paira sobre suas vidas profissionais, e é algo com o qual todos vamos viver também.

Deixando de lado essa questão, o Falcon 9 é o foguete mais avançado do mundo e um enorme upgrade em relação ao Falcon 1. O Falcon 9 é enorme – com 68 metros altura, mais de três vezes a altura do Falcon 1 e equivalente a um prédio com 20 andares. Sua circunferência tem cerca de 16 metros, 3/4 de um campo de futebol americano. E enquanto o Falcon 1 podia colocar menos de uma tonelada de carga em órbita, o Falcon 9 pode transportar 13 toneladas. Em todos os aspectos, o Falcon 9 coloca a SpaceX no ringue com os meninos grandes.

Aprender sobre foguetes fará com que você respeite os foguetes. Um foguete tem que ser inacreditavelmente robusto (é um objeto de mil toneladas preenchido com material explosivo que sobe a uma velocidade incrível atravessando regiões cujos ventos têm a força de um furacão) mas também meticulosamente projetado até o detalhe mais milimétrico porque é cheio de coisas não robustas como placas de circuito de computador, satélites delicados e pessoas vivas. Técnicas normais de manufatura nem sempre estão preparadas para a construção de um objeto tão particular – na fábrica da SpaceX, me mostraram partes do Falcon 9 em formato bizarro que precisaram ser impressas em 3D (e projetadas em 3D) porque não havia outro método bom para fazê-las da forma certa. Mesmo o logo da Space X pintada no foguete tem um tamanho específico – se fosse maior, haveria problemas por causa de sua eletricidade estática durante o lançamento.

Mas como nada disso é problema nosso, vamos ignorar todos os detalhes e simplificar muito:

O primeiro estágio

A primeira etapa tem um trabalho muito importante a fazer em três minutos: explodir a segunda etapa e a carga útil anexada até uma altitude de cerca de 100 km antes de se desacoplar e cair no oceano.

O primeiro estágio, como quase todas as partes do Falcon 9, é fabricado na sede da SpaceX na Califórnia. Aqui está um vídeo de trinta segundos com o processo de produção do foguete:

 

A maior parte do primeiro estágio é composto de um enorme tanque de combustível com duas partes fundamentais: um grande tanque de querosene ao lado de um grande tanque de oxigênio líquido. Um foguete precisa desse último tanque pois não consegue extrair o oxigênio de que precisa do ar porque, entre outras razões, o foguete rapidamente sobe até uma altura em que o oxigênio é rarefeito. Então tem que levar seu próprio durante o trajeto. O oxigênio se torna um líquido a -183° C e, quando o faz, é cerca de 1.000 vezes mais denso que do oxigênio gasoso – portanto, você pode compactá-lo muito. Estes dois ingredientes são misturados num propulsor explosivo.

O Merlin

A subida do Falcão 1 foi inteiramente impulsionada por um motor invulgarmente poderoso inventado pela SpaceX, chamado de Merlin.

Merlins são motores radicais. Um motor Merlin tem um impulso de mais de 73 toneladas (ou seja, ele pode levantar 73 toneladas de peso) o que significa que se você empilhou 40 carros em cima do motor naquela foto, poderia levantar toda a pilha no espaço em cerca de três minutos. É o motor mais eficiente e avançado do mundo, ou pelo menos um dos mais eficientes e avançados. Uma estatística importante no mundo dos foguetões é a relação empuxo-peso, ou seja, quantas vezes o seu próprio peso pode ser levantado. Pesando cerca de meia tonelada e chegando a um empuxo de mais de 80 toneladas, a relação do Merlin é de 165/1, o que deixa para trás todos os outros motores do gênero. Aqui está um teste de Merlin:

 

 

Esse motor é extremo. Uma passagem hilária da biografia de Musk sobre o que acontece nas fazendas vizinhas quando testam os motores: “Vacas têm esse mecanismo de defesa em que se reúnem e começam a andar em círculo. A cada vez que acionamos um motor, as vacas se reúnem nesse círculo com as mais jovens posicionadas no meio. Nós colocamos uma câmeras para monitorá-las.”

Agora imagine nove desses motores disparando juntos. É o que acontece durante cada lançamento do Falcon 9: o nome do foguete vem de seus nove motores, dispostos em uma “octaweb”:

Juntos, os nove Merlins geram 650 toneladas de empuxo, o suficiente para lançar uma pilha de 360 carros no espaço (uma pilha que teria a altura do One World Trade Center ), e eles queimam um total de 2.044 litros de combustível a cada segundo – o suficiente para drenar uma piscina em menos de um minuto. A maior parte do que os motores acabam levantando é o foguete e seu combustível, que pesam 550 toneladas no total, mas ainda há bastante sobra de músculos para adicionar uma carga considerável na viagem.

O segundo estágio

Três minutos após o lançamento, o primeiro e o segundo estágios são separados:

O primeiro estágio cai de volta à Terra e agora é o grande momento do segundo estágio brilhar. O segundo estágio é apenas uma mini versão do primeiro estágio, e também é cheio de combustível. Mas, em vez de nove motores Merlin, o segundo estágio tem apenas um – uma versão especial feita para ser usada no vácuo do espaço, com uma extensão de sino para aumentar seu empuxo. Menos motores são necessários aqui porque (A) não há mais atmosfera espessa, (B) está levantando muito menos peso sem o primeiro estágio em anexo, e (C) já está indo muito rápido, muito do trabalho está feito.

O trabalho do segundo estágio pode acabar em alguns minutos ou durar várias horas. Seu motor pode ligar e desligar e tem manobrabilidade direcional. Seu trabalho é ser preciso e colocar a carga no local correto com a velocidade correta. Uma vez feito isso, ele se separa da carga e cai:

Falando de carga, há duas aparências possíveis para a ponta de um Falcon 9, e a diferença é qual tipo de carga que ele precisa levar. Aqui está a primeira forma para sua ponta:

Quando se parece com isso, geralmente está carregando um satélite. A protuberância na ponta é uma peça protetora de duas peças chamada de carenagem. Ela tem mais ou menos o tamanho de um ônibus escolar:

Uma vez que o segundo estágio atingir uma certa velocidade (cerca de quatro vezes a velocidade de uma bala), as duas metades da carenagem se separam e retornam à atmosfera para se queimarem.

A segunda forma para a ponta de um Falcon 9 é esta:

A ponta mais triangular significa que o foguete está carregando uma espaçonave Dragão.

Dragão

O Dragão, do tamanho de um SUV, é a espaçonave da SpaceX feita para transportar cargas, e um dia pessoas, de e para o espaço. O grande contrato da NASA com a SpaceX em 2008 foi para 12 missões da Dragon na Estação Espacial Internacional. Na foto acima, a coisa em forma de cone na metade direita é a cápsula pressurizada do Dragão e a única parte que retorna à Terra. A parte cilíndrica à esquerda é um tronco não pressurizado, que pode transportar carga adicional e retém os painéis solares (que é o que dá poder ao Dragão no espaço). Juntos, os dois podem armazenar cerca de seis toneladas de carga.

Esses pequenos furos no lado são motores de minibloqueios que o Dragon usa para manobrar no espaço, e no seu fundo há um escudo de calor para a reentrada.

Falcon 9 inicia sua carreira

Como todo este novo equipamento estava em desenvolvimento, o Falcon 1 fez seu quinto e último lançamento no verão de 2009, lançando um satélite para o governo da Malásia – o primeiro cliente pagante da SpaceX e o segundo lançamento de sucesso. Mas com o Falcon 9 mais alto e mais bonito em gestação, o Falcon 1 não seria mais necessário, e foi aposentado.

O Falcon 1 fez cinco lançamentos em uma pequena ilha do Pacífico chamada Atol de Kwajalein. Mas tendo se juntado ao clube dos garotos grandes com o Falcon 9, a SpaceX obteve acessos prioritário à plataformas de lançamento dos EUA, na Base Aérea de Vandenberg, Califórnia (para lançamentos no sul), e no lendário Cabo Canaveral, na Flórida (para lançamentos no leste).

E no verão de 2010, o primeiro Falcon 9 partiu para a plataforma de lançamento, fazendo com que milhares de motoristas de estrada dissessem: “Que diabos é isso?”

Sua viagem inaugural – uma viagem de demonstração – foi um sucesso.

Então a SpaceX começou a fazer coisas que as empresas comerciais não deveriam saber como fazer.

Enviar uma espaçonave para o espaço é difícil – mas trazê-la de volta pode ser ainda mais difícil. Se você pular no oceano saltando de uma doca, nada de ruim acontece, mas se você pular no oceano saltando de uma ponte, você morre. E a única diferença é a velocidade do seu corpo quando atinge a água. Essa é a mesma situação com a atmosfera da Terra.

Você não sente a atmosfera agora por causa de sua velocidade mínima, mas abra sua mão e mova vigorosamente seu braço para frente e para trás como um psicopata e você pode sentir a atmosfera. Acelere ainda mais em uma lancha ou motocicleta e você será rapidamente agredido no rosto pela atmosfera. Mas a velocidade não é só sobre você . É sobre a sua velocidade em relação à velocidade da atmosfera. Colocar a mão para fora da janela em um carro a 50 km/h parece o mesmo que colocar a mão para fora da janela de um carro estacionado com ventos de 50 mph. Então, quando um objeto em órbita (que precisa estar viajando a cerca de 17.000 km) tenta voltar para a Terra, ele experimenta o equivalente a um furacão de 17.000 mph. Nossos “níveis” de furacões oficiais vão da categoria 1 (74-95 mph) para a categoria 5 (que começa a 155 mph), subindo um nível para cada aumento de 20 mph na velocidade do vento. No nível do solo, mover-se 17.000 mph seria como entrar num furacão de categoria 842. A força de um furacão de categoria 842 seria menor na atmosfera rarefeita das altas altitudes em que objetos começam a retornar à Terra – mas ainda assim é uma força considerável.

O que nos assusta com os furacões é a força deles. Mas em uma categoria de furacão com números de três dígitos, você tem problemas muito maiores. A velocidade explosiva da espaçonave na atmosfera superior significa que o ar na frente de uma cápsula de entrada não tem tempo para “sair do caminho” e se torna supercomprimido e incrivelmente quente. Mais abaixo, onde a atmosfera é mais espessa, a espaçonave tem que lidar com o calor do arrasto atmosférico intenso. As rochas não conseguem lidar com isso – e é por isso que elas se transformam em estrelas cadentes – e construir uma espaçonave que pode voltar exige muita tecnologia sofisticada.

Até 2010, apenas cinco governos haviam conseguido colocar uma espaçonave no espaço e recuperá-la com sucesso. O segundo lançamento do Falcon 9 fez o primeiro Dragão entrar em órbita em uma demonstração da nova espaçonave, e depois de duas órbitas o Dragon entrou no furacão categoria 842 e saiu ilesa do outro lado, tornando a SpaceX a primeira companhia e a sexta entidade qualquer tipo a recuperar uma espaçonave em órbita. Nada mal para uma empresa em seu sétimo lançamento.

O terceiro lançamento do Falcon 9 fez história novamente, quando em uma missão de demonstração para a NASA, Dragon se tornou a primeira espaçonave comercial a ser anexada à Estação Espacial Internacional.

A SpaceX fez um pequeno vídeo triunfante com os aspectos principais:

O Falcon 9 foi decisivo. Vance escreveu: “Enquanto a decolagem do Falcon 1 em Kwajalein foi o trabalho de uma start-up, a decolagem do Falcon 9 em Vandenberg é o trabalho de uma superpotência aeroespacial.” E com duas das três missões de demonstração realizadas, a NASA viu o suficiente para cancelar a terceira missão de demonstração e começar com as missões oficiais de reabastecimento para a Estação Espacial Internacional utilizando o Dragon.

Se você está curioso para saber o que realmente é um lançamento, aqui está um vídeo da missão CRS-6, uma missão de reabastecimento da Estação Espacial Internacional que foi lançada no Cabo Canaveral em 14 de abril de 2015:

Coisas para observar:

  • As nuvens de fumaça branca saindo do foguete antes do lançamento são oxigênio do tanque de oxigênio líquido no foguete, já que parte dele escapa como gás.
  • Cerca de cinco segundos antes do lançamento, um sistema de inundação chamado “Niagara” começa a inundar o local de lançamento com água. O objetivo disso é abafar o som ensurdecedor dos motores, porque, do contrário, as ondas sonoras seriam tão poderosas que danificariam o foguete.
  • Os motores começam a disparar alguns segundos antes do lançamento. O que está acontecendo é que os enormes grampos estão segurando o foguete enquanto os motores disparam, para que um computador possa testá-los rapidamente para garantir que todos estejam funcionando. Se estiverem, os grampos são liberados em T-0 e o foguete decola.
  • O tempo é crítico até o limite do segundo. Mesmo um segundo fora do horário vai atrapalhar o encontro com a Estação Espacial Internacional.
  • Os lançamentos são agitados.
  • Durante os primeiros três minutos, o fluxo laranja brilhante de fogo que sai do foguete fica cada vez mais espalhado, com aparência de sujeira e cinza. Isso ocorre porque, à medida que a altitude aumenta, o oxigênio atmosférico se dilui, e a combustão fica cada vez mais feia fora do foguete.
  • O primeiro estágio se separa aos 3min26seg.
  • Após a separação do primeiro estágio, o grande sino preto que você está vendo é o único motor Merlin do segundo estágio. Você não pode ver nenhuma explosão saindo do motor porque a combustão é impossível nessa altitude, então ela cessa imediatamente após deixar o motor.
  • Nada acontece muito nos próximos sete minutos.
  • Aos 11min09seg, o foguete está suficientemente em órbita e o segundo estágio se separa.
  • A maior parte do resto do vídeo é uma visão do Dragão, capturado por uma câmera no segundo estágio.
  • Nos últimos 25 segundos do vídeo, você pode ver os painéis solares do Dragão se desdobrarem.

Depois de cinco lançamentos do Falcon 1 e três lançamentos do Falcon 9, a maioria dos quais eram testes e demonstrações, a SpaceX estava pronta para iniciar seu serviço de entrega espacial. O quarto lançamento do Falcon 9 e a primeira missão oficial de reabastecimento da Estação Espacial Internacional foi o primeiro de uma série de 15 entregas bem sucedidas (seis missões Dragon para a NASA, nove missões satelitais para outros clientes), trazendo-nos para maio de 2015.

E depois do 20º sucesso consecutivo, Musk twittou: “Bom lançamento de foguete, satélite em órbita de transferência geográfica. Ainda tão tenso. Esperando pelo dia em que esse será um momento normal.”

Então – no próximo lançamento – isso aconteceu:

 

Uma falha de lançamento é uma coisa horrível, mesmo quando não há pessoas comprometidas. É por isso que o vice-presidente da SpaceX, Mark Juncosa, me disse que cada dia de lançamento é uma ansiedade constante e torturante.

Mas as falhas devastadoras fazem parte do que você aceita quando entra no jogo espacial. Depois do desmoralizante terceiro fracasso do Falcon 1, Musk escreveu a seus funcionários: “É talvez digno de nota que as empresas lançadoras que tiveram sucesso também enfrentaram seus acidentes ao longo do caminho. Um amigo meu escreveu para me lembrar que apenas 5 dos primeiros 9 lançamentos do Pegasus foram bem-sucedidos; 3 de 5 para Ariane; 9 de 20 para Atlas; 9 de 21 para Soyuz; e 9 de 18 para Proton. A SpaceX está nisso para o longo prazo e, venha para o inferno ou inundação, vamos fazer este trabalho. ”Isso coloca o fracasso da SpaceX em junho de 2015 em perspectiva e permite que ele sirva mais como um lembrete de quão impressionante é o seu sucesso em 20 de 24 lançamentos.

A boa notícia sobre os fracassos é que eles mostram exatamente onde estão seus pontos fracos. Nesse fracasso, o culpado era uma única barra de aço de um metro de comprimento e uma polegada de espessura (uma das centenas no foguete) que deveria ser capaz de suportar cinco toneladas de força mas quebrou com apenas uma. A partir de então, a SpaceX passou a testar individualmente cada barra de aço que entra em um foguete. Você pode ver o Dragon escapando ileso na animação acima (no topo da tela), e se houvesse um software para abrir seus pára-quedas antes do planejado, o conteúdo teria sobrevivido. A partir desse acidentes, Dragon passou a ter esse software.

E isso nos traz ao presente.

Em uma indústria repleta de altos de preços estabelecidos por intermediários e de equipamentos produzidos há décadas, a cadeia de suprimentos interna da SpaceX e a tecnologia de ponta tornaram a empresa a opção mais barata do mundo para entregas no espaço. Durante anos, o governo dos EUA contou com duas grandes empresas aeroespaciais (Boeing e Lockheed Martin, juntamente com sua joint venture, United Launch Alliance – ULA) para lançamentos domésticos. Essas empresas cobram do governo (e dos contribuintes americanos) US$ 380 milhões por lançamento. Para um lançamento semelhante, o governo dos EUA só paga à SpaceX US$ 133 milhões. Para lançamentos com outros clientes, sem todos os requisitos especiais da NASA, a SpaceX cobra US$ 60 milhões por lançamento.

Dada a inacreditável pechincha, a SpaceX, sem surpresa, tem uma longa fila de clientes disputando seus serviços: a empresa atualmente tem uma carteira de clientes com mais de 50 lançamentos planejados, avaliados em mais de US$ 5 bilhões. Eles estão fazendo tudo o que podem para aumentar a produção, com o objetivo de em breve produzir quarenta Falcon 9 por ano. Musk acredita que dentro de alguns anos, a SpaceX custará menos de um décimo da média da indústria, e ele acredita que a SpaceX pode assumir a maioria dos lançamentos comerciais do mundo.

Esse é um grande negócio para os EUA, não apenas para o SpaceX.

Os EUA, por meio da Boeing, têm orgulho de ser um dos dois maiores produtores de aviões (com a Airbus da Europa sendo a outra). Mas, por algum motivo, o país se tornou uma parte insignificante da indústria global de lançamentos – enquanto Europa, Rússia e a China dominam o setor. O principal fornecedor de lançamentos dos EUA, a ULA, obtém a maior parte de seus negócios do governo dos EUA e obtém a parte mais cara de seus equipamentos de hardware (os motores) comprando-os da Rússia. A SpaceX está fazendo dos EUA um grande participante na indústria de lançamentos novamente, à medida que seus negócios crescem por todo o mundo – e a empresa fabrica quase tudo nos próprios EUA.

Mais Gigantes Irritados

Embora o SpaceX possa ser um ótimo empreendimento tanto para os americanos quanto para o futuro das viagens espaciais, nem todos estão satisfeitos com sua entrada em campo.

No texto sobre a Tesla, analisamos profundamente o que está acontecendo sob o capô das indústrias de automóveis e petróleo/gás, e o que descobrimos foi um cenário péssimo, em que a humanidade está sendo conduzida por um determinado caminho sem perceber. É isso o que acontece quando as indústrias sem transparência têm um relacionamento “especial” com o governo e são agraciadas com barreiras que impedem o crescimento de novos concorrentes. E você lembra de como Tesla está expondo tudo isso e forçando uma indústria gorda, feliz e dócil a inovar, e como todos eles desejam desesperadamente que Musk desapareça?

Eu poderia quase apenas copiar e colar essa seção neste texto também.

A indústria de lançamento espacial é como um punhado de mecânicos de automóveis em uma cidade pequena que cobra cerca de dez vezes mais do que o necessário, mas porque: (A) os clientes não sabem o que deve custar e (B) como toda a concorrência sobrevaloriza os preços, não há incentivo para atualizar equipamentos, aumentar a eficiência e reduzir custos. A SpaceX é como um recém-chegado à cidade, que monta uma loja de automóveis, apresenta maneiras novas e melhores de consertar carros, trabalha mais do que qualquer outra pessoa e consegue cobrar uma fração do preço pelo mesmo serviço. E isso estraga tudo para os outros mecânicos da cidade.

Em 2014, o Arianespace da Europa (um importante participante na indústria global de lançamentos) pediu aos governos europeus subsídios adicionais para lidar com a concorrência da SpaceX. Uma viagem do Falcon 9 para a GTO (a mais alta órbita de satélites) agora custa US$ 15 milhões a menos que um lançamento no foguete chinês Long March, notoriamente barato. Quanto ao outro grande ator do mercado de lançamentos, Musk disse: “Minha família teme que os russos me matem”.

Em todo o mundo, os clientes de lançamentos estão percebendo o que a SpaceX está fazendo, olhando para seus contratos com outras empresas e se perguntando: “Por que estou pagando tanto?”

Quando perguntei a Musk sobre todas as indústrias que querem deixar cair um piano em sua cabeça, ele disse: “É uma sala cheia pés, e é difícil evitar de pisar neles”. E de todos os pés em que a SpaceX está pisando atualmente, aquele em que está pisando mais forte é pertence à ULA.

A ULA

A ULA, a joint venture da Boeing e da Lockheed, cobra mais do que qualquer outra empresa por um lançamento espacial. Mas não importa o quanto ela cobra. A ULA não precisa competir com o resto do mercado mundial de lançamentos, porque a ULA recebe um fluxo constante de negócios automáticos das forças armadas dos EUA. Veja como isso funciona:

1) Os militares dos EUA precisam lançar muitas coisas no espaço, então há muitos negócios.

2) Como os equipamentos militares estão ligados à segurança nacional, os EUA querem os lançamentos feitos por uma empresa americana.

3) Como os lançamentos espaciais são um processo sem transparência para o público e para os políticos, ninguém sabe que o preço de lançamento do ULA é muito maior do que o necessário.

4) A ULA trabalha com o governo em uma base de “custo acrescido”, significando que seu pagamento por um lançamento é uma porcentagem de tudo o que o lançamento lhes custa – isto é, eles são incentivados a fazer com que ele custe mais, não menos.

5) Há muito dinheiro para gastar por causa do astronômico orçamento militar dos EUA.

6) O mais irritante é que muitos dos tomadores de decisão do Departamento de Defesa dos EUA são amigos da liderança da ULA, e a ULA é um lugar comum para funcionários do Departamento de Defesa trabalharem quando se aposentam do governo. Portanto, é mais provável que o ULA receba um aceno de cabeça do Departamento de Defesa do que uma auditoria sobre como gasta o seu dinheiro.

O que tudo isso significa é, na melhor das hipóteses, um sistema falho, que coloca pressão na redução de custos e, na pior das hipóteses, um escândalo do governo em grande escala – tudo pago pelo contribuinte dos EUA.

E você sabe o que um idiota do círculo ULA-Departamento de Defesa realmente não quer por perto? Uma empresa como a SpaceX. A SpaceX conseguiu ganhar muito dos negócios da NASA, mas para obter um contrato de lançamento militar, uma empresa precisa de certificação especial e, curiosamente, a SpaceX teve muita dificuldade em se tornar certificada. Chamando o processo de bobagem, e sabendo que a lei exige que haja competição justa para as necessidades militares, em 2014 a Musk levou a questão ao Congresso, argumentando que “a SpaceX não está buscando contratos para esses lançamentos. Estamos simplesmente buscando o direito de competir.”

Mas ele enfrentou muitas rejeições. Apesar da clara evidência de que a ULA cobra seis vezes o preço da SpaceX por quilo de carga, políticos como o senador Richard Shelby, do Alabama (um de seus maiores doadores de campanha é a indústria aeroespacial) argumentaram que se tratava de uma questão de segurança nacional – uma linha estranha de argumentação, considerando que a ULA despeja dinheiro na Rússia, comprando seus motores e outras peças, enquanto a SpaceX faz todos os seus negócios nos EUA. Em uma entrevista, Musk falou sobre a situação: “A ULA decidiu que tem medo até de uma concorrência desequilibrada a seu favor. Eles não querem uma competição justa. Eles nem querem uma competição injusta. Eles não querem competição alguma. Eles temem que nós tomemos parte do enorme trem de dinheiro ao qual eles têm acesso exclusivo, caso contrário sua parte no trem não será tão grande”.

A SpaceX fez algum progresso no ano passado e recebeu um pequeno número de lançamentos militares, mas apenas uma pequena fração – essa é uma batalha que a SpaceX estará lutando por um tempo. Eu perguntei a Musk sobre a dificuldade de competir contra o ULA. Sua resposta: “Esses não são simples, é o complexo militar-industrial. Você vê em filmes como eles fazem coisas terríveis? Bem, sim, são esses caras.

PLANOS FUTUROS DA SPACEX

O modelo de receita da SpaceX crescerá e se expandirá nos próximos anos. Aqui estão três das coisas mais legais nos seus planos para o futuro:

1) Falcon Heavy

Lembre-se de como foi um grande negócio colocar nove Merlins juntos em um estágio e ser capaz de levantar uma pilha de 360 ​​carros com arranha-céus? Falcon Heavy é um Falcon 9, mas em vez de ter um primeiro estágio, ele tem três.

Com 27 Merlins, a plataforma do motor Falcon Heavy pode levantar cerca de 2.000 toneladas, ou uma pilha de 1.100 carros. Lançando pela primeira vez em 2016, a Falcon Heavy poderá levar mais do que o dobro da carga de qualquer outro foguete no mundo – e fazê-lo com o menor preço por quilo de carga na história (a ULA cobra três vezes mais do que Falcon Heavy cobrará por lançamento, e terá menos de metade da carga útil). Aqui está uma pequena comparação de carga útil dos foguetes mais pesados ​​da indústria:

 

2) Quadruplicar o número de satélites em órbita

Exatamente isso. Alguns meses atrás, Musk anunciou que a SpaceX estaria iniciando uma operação de produção de satélites em Seattle que colocaria 4.000 satélites de internet na órbita baixa da Terra até 2030 – três vezes o total de 1.300 satélites que estão em órbita hoje. Suas razões:

  • Reduzir os custos para elevar a tecnologia. Hoje, normalmente custa cerca de um quarto de bilhão de dólares para fazer um satélite e aproximadamente a mesma quantidade para colocá-lo no espaço. Isso faz com que cada lançamento de satélite seja muito caro, o que faz com que as empresas tenham aversão ao risco, e por isso tendem a usar tecnologias mais antigas e tradicionais e garantir direito de uso dessa tecnologia por pelo menos 15 anos. O resultado é que muitos dos satélites que realizam serviços para nós hoje foram feitos em 1990, com tecnologia de quase trinta anos. A SpaceX quer descobrir como fazer satélites por um custo muito mais baixo e, combinada com sua capacidade de lançamento muito mais barato, poderá colocar satélites de ponta em órbita, fazer isso com frequência e substituí-los com a mesma freqüência.
  • Levar internet para qualquer pessoa, em qualquer lugar. Sentei-me com Rajeev Badyal, Vice-Presidente de Engenharia da SpaceX, responsável pelo projecto de satélite. Ele explicou que a constelação de 4.000 satélites movidos a energia solar da SpaceX trabalhará em conjunto de forma inteligente para cobrir todas as partes da Terra e transmitir internet extremamente veloz a lugares onde ela é extremamente necessário. Ele falou sobre como realmente apenas alguns lugares na Terra (Europa, EUA, partes da Índia e do Leste Asiático, etc.) estão realmente cobertos com boa internet, e como isso seria um divisor de águas para muitas outras partes do mundo, especialmente as mais remotas. Tudo o que você precisa para fazer funcionar é um receptor pequeno, em forma de caixa de pizza, que pode ser colocado em qualquer lugar externo, e você poderá ter internet rápida no Pólo Norte, no meio do Oceano Pacífico, no topo do Monte Everest – qualquer lugar. Ele também falou sobre outras maneiras de usar esses satélites ​​- você poderia anexar câmeras a eles para usar em relatórios criminais, para ter um Google Maps ao vivo, para fazer previsões climáticas – qualquer coisa.
  • Gigantes ainda mais furiosos. A Time Warner Cable e a Comcast não seriam um grande acréscimo à enorme quantidade de empresas monopolistas e de baixa qualidade que Musk está enfrentando? Em seu anúncio, Musk mencionou: “Nos casos em que as pessoas estão presas à Time Warner ou à Comcast, isso daria uma oportunidade de escaparem” (esse comentário deu uma grande alegria à multidão).
  • É lucrativo. Entre a venda de satélites que fabrica e a receita que obtém com aqueles que coloca em órbita, a SpaceX pode ganhar muito dinheiro.
  • Resolve o problema da Internet de Marte. Os cabos físicos são o caminho do passado e Marte será um planeta do futuro. Musk planeja ter satélites de internet fabricados pela SpaceX circulando Marte e trazendo internet rápida para a futura colônia marciana.

3) Viagem Espacial Tripulada

Em 2014, os EUA e a Rússia ficaram bravos um com o outro, como costumam fazer – desta vez, foi porque a Rússia decidiu que seria realmente legal se a Crimeia fosse anexada – e os EUA reagiram impondo sanções contra o programa espacial da Rússia. E diante disso, o vice-primeiro ministro russo twittou:

Depois de analisar as sanções contra nossa indústria espacial, sugiro que os Estados Unidos entreguem seus astronautas à Estação Espacial Internacional usando um trampolim.

Boa jogada.

Isso é o que acontece quando o seu programa espacial, outrora poderoso, se torna tão coxo que não pode mais lançar seus próprios astronautas no espaço. Você tem que confiar em países que podem deixar você irritado, e isso o coloca em uma posição terrível.

O único outro país que pode lançar pessoas no espaço é a China, e os EUA estão ainda mais furiosos com eles – tão furiosos que os astronautas chineses são proibidos de participar da Estação Espacial Internacional. É como uma cidade com três chefes da máfia rivais, mas apenas dois deles têm um carro, então o terceiro precisa pegar uma carona para com algum desses dois para fazer seu trabalho. Não é a situação ideal para esse terceiro chefe.

Elon Musk publicou seu próprio tweet sobre o assunto logo depois:

“Parece que este é um bom momento para apresentar a espaçonave Dragon Mk 2 no qual a SpaceX tem trabalhado junto à NASA. Nenhum trampolim é necessário.”

 

O programa de Ônibus Espaciais foi aposentado em 2011, e aí começou esse período em que os EUA não têm como realizar voos espaciais tripulados. O próximo programa espacial dos EUA foi o criativamente chamado de “Sistema de Lançamento Espacial”, mas atrasos colocaram o início do programa para pelo menos 2021. Os EUA não querem depender da Rússia até 2021, então, nesse meio tempo, a NASA realizou um concurso para escolher empreiteiros privados para usar em seus lançamentos tripulados. A NASA acabou dividindo o contrato de US$ 6,8 bilhões entre a Boeing (que receberia US$ 4,2 bilhões) e a SpaceX (que receberia US$ 2,6 bilhões).

Em maio de 2014, a SpaceX revelou a segunda geração do Dragon: o Dragon 2.

O primeiro Dragon é legal – é uma das únicas espaçonaves que podem retornar à Terra intactas, e atualmente é a única nave espacial operacional do mundo que pode trazer carga de volta da Estação Espacial Internacional. Mas o Dragão 2 é muito mais legal.

O dragão 2 pode atracar na Estação Espacial Internacional sem ser puxado pelo braço da Estação como uma criança.

O Dragon 2 tem assentos dentro e sofisticadas telas sensíveis ao toque (a maioria das espaçonaves de hoje foi projetada nos anos 60 e ainda tem botões como um rádio antigo):

Mas a coisa mais legal sobre o Dragon 2 são seus motores. A espaçonave tem oito motores pequenos super poderosos, chamados SuperDracos, cada um dos quais poderia levantar quatro carros. SuperDracos são tão especificamente projetados que são inteiramente fabricados por impressão 3D, os primeiros motores de foguete a serem feitos dessa maneira. Vou incorporar outro vídeo de acionamento de motor, porque é muito divertido de assistir. Aqui está um SuperDraco sendo testado:

Os SuperDracos do Dragon 2 têm três finalidades principais:

1) Manobrar no espaço.

2) Pouso propulsivo;

3) Ejetar-se algo der errado no foguete.

O terceiro é um recurso crítico para a segurança da tripulação. Mesmo os melhores foguetes às vezes falham, muitas vezes de maneira catastrófica (como a própria SpaceX aprendeu) e o sistema do Dragon 2 permite que a espaçonave saia de cena antes que a bomba exploda. Se os dois desastres do Ônibus Espacial tivessem esse recurso, os astronautas poderiam ter sido salvos. Aqui está um teste recente mostrando o sistema de aborto do Dragon 2 em ação, que por alguma razão me pareceu adorável:

 

O poder de ejeção é difícil de entender nesse vídeo. Os oito Super Dracos são tão poderosos que levam o Dragão mais do que o comprimento de um campo de futebol em dois segundos, e mais de meio quilômetro em apenas cinco segundos. E embora outras cápsulas tripuladas já tenham a capacidade de se ejetar, elas só foram capazes de ejetar durante o lançamento, e o sistema de aborto do Dragon 2 funciona até chegar na órbita.

Musk também quer redefinir o que significa ser um astronauta, explicando que uma pessoa não deveria ter que ser um astronauta para voar no espaço. Sua visão do futuro tem pessoas comuns pulando em cima de um foguete SpaceX e indo para o espaço com relativamente pouco treinamento ou habilidades – da mesma forma que voamos em aviões hoje (meio que me lembra como, em uma época, apenas um cientista da computação poderia usar um computador e o quão desatualizado esse conceito parece hoje). Reconhecendo que estamos avançando no século 21, e não em 1965, a SpaceX também está refazendo o conceito do traje espacial. Musk insistiu especificamente em que eles sejam legais e descartem o estilo Homem de Marshmallow.

Inicialmente, o cronograma previa os primeiros vôos tripulados da SpaceX e da Boeing sendo lançados em 2017 – mas houve cortes de financiamento da Nasa, o que atrasou as coisas em pelo menos dois anos.

Então é isso que a SpaceX faz e como ganha dinheiro. O serviço de entrega está fazendo seu trabalho: a SpaceX é lucrativa, e deverá ter uma longa caminhada adiante para se manter no jogo. Um investimento recente do Google e da Fidelity fez a empresa ser avaliada em US$ 12 bilhões.

Mas Musk disse que seu pesadelo seria se a SpaceX acabasse nas mãos de alguém que a ordenharia por lucro a curto prazo. Porque, como definimos no início desta seção da Fase 2, tudo o que acabamos de discutir é o que a SpaceX faz – mas não o que a SpaceX realmente faz.

O que a SpaceX realmente faz é algo que já começou com o desenvolvimento do Falcon 1 e que é evidenciado pela inacreditável pechincha que qualquer pessoa hoje tem ao colocar algo no espaço com um Falcon 9.

Mas os baixos preços da SpaceX ainda seriam classificados como uma melhoria incremental – não uma mudança transformadora de jogo.

O que a SpaceX está realmente fazendo é algo muito maior: a empresa está trabalhando em uma inovação tão revolucionária que, se conseguir, acabará reduzindo o custo de lançamento de um foguete em 100 vezes e dessa forma mudará completamente o futuro da humanidade no espaço – tornando possível um futuro multi-planetário para todos nós.


 

A SEGUIR, A ÚLTIMA PARTE:
SPACE X – COMO VAMOS COLONIZAR MARTE