Foguetes da SpaceX geram estrondos que desafiam a física e preocupam comunidades

Os lançamentos de Foguetes da SpaceX estão gerando debates acalorados entre cientistas e a população. O aumento na frequência desses lançamentos, impulsionados pelos planos ambiciosos de empresas como SpaceX e Blue Origin, tem causado preocupações sobre o impacto do ruído, especialmente os estrondos sônicos dos propulsores que retornam à Terra. As normas existentes para aeroportos e eventos não parecem suficientes para lidar com este novo desafio.

O Desafio Sônico dos Foguetes da SpaceX

O ritmo acelerado dos lançamentos da SpaceX, liderada por Elon Musk, chama a atenção para o impacto sonoro dos foguetes. Antes, esses eventos eram esporádicos, mas agora, com a SpaceX lançando um Falcon 9 para o espaço quase a cada dois dias, o barulho se tornou uma preocupação constante. Jeff Bezos, com a Blue Origin, também planeja aumentar a frequência de seus lançamentos, intensificando ainda mais essa questão.

Não é apenas o ruído dos foguetes decolando que incomoda. Os estrondos sônicos dos propulsores ao retornarem à Terra causam tremores em casas e edifícios. As regulamentações de ruído, pensadas para aeroportos e shows, podem não ser suficientes para controlar esse tipo de impacto.

Kent Gee, professor de física e astronomia da Universidade Brigham Young (BYU), destaca a falta de conhecimento científico sobre o tema. “Existe uma lacuna na ciência,” afirma Gee, que é um dos poucos cientistas que se dedicam a estudar os sons produzidos por voos espaciais. “Não sabemos o que as pessoas consideram aceitável.”

Com os testes da Starship, o maior foguete já construído, a SpaceX planeja lançamentos frequentes do Texas e da Flórida. Gee enfatiza que agora é o momento ideal para resolver os problemas relacionados ao ruído dos foguetes. “Se esperarmos dez anos, será tarde demais,” adverte.

A Trajetória de Kent Gee no Estudo do Ruído

Kent Gee sempre uniu física e música, o que o levou a se interessar pela acústica e pelo ruído. Durante seu doutorado, estudou o ruído dos caças F-22. Ao retornar à BYU como professor, começou a pesquisar os sons dos foguetes.

Nos últimos anos, Gee e sua equipe têm focado nos foguetes da SpaceX. Um dos principais temas de pesquisa é a razão pela qual um propulsor Falcon 9, ao retornar à Terra em velocidades supersônicas, produz um triplo estrondo sônico, diferente do estrondo produzido por jatos supersônicos.

Outra descoberta importante é que nem todos os lançamentos são iguais. Os Falcon 9 que decolam da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, por exemplo, geram estrondos sônicos que podem ser ouvidos a até 160 quilômetros de distância.

Makayle Kellison, da equipe de Gee, apresentou na Sociedade Acústica da América que a topografia irregular ao redor de Vandenberg parece concentrar as ondas sonoras em certas áreas. Artigos como este mostram a importância de entender os fenômenos físicos relacionados a esses lançamentos.

Gee e sua equipe também analisaram os ruídos de outros foguetes, como o pequeno Alpha da Firefly Aerospace, o primeiro lançamento do SLS da Nasa, o último voo do Delta IV Heavy da United Launch Alliance e o Atlas V da ULA, que em breve será desativado.

Os dados coletados revelaram que o SLS e o Delta IV Heavy, apesar de potentes, não eram tão barulhentos quanto o esperado. Essas informações podem ser úteis para criar foguetes mais silenciosos no futuro, assim como aconteceu com os aviões comerciais, que hoje são muito mais silenciosos do que décadas atrás.

O lançamento do SLS, por exemplo, foi quase imperceptível para uma equipe de observadores a 30 quilômetros do Centro Espacial Kennedy da Nasa, na Flórida, enquanto outra estação de gravação mais distante registrou o ruído. Gee acredita que as condições meteorológicas na atmosfera podem ter influenciado esse fenômeno.

Mitos Desfeitos e o Futuro da Starship

Os pesquisadores também desmistificaram a crença de que as vibrações do Saturno V, o foguete que levou astronautas à Lua, derretiam concreto e incendiavam grama a mais de um quilômetro de distância. Os cálculos mostraram que, embora o Saturno V gerasse 203 decibéis, a onda de choque resultante aqueceria o ar em apenas 4 graus Celsius, insuficiente para derreter concreto ou queimar grama.

A SpaceX foi autorizada a lançar a Starship 25 vezes por ano a partir de sua base no Texas, um aumento em relação aos cinco lançamentos anteriores. A empresa também busca permissão para realizar mais lançamentos da Starship na Flórida. Cabo Canaveral contratou cientistas do Instituto de Tecnologia da Flórida para monitorar os níveis de som, vibrações e a qualidade do ar durante os lançamentos, fornecendo dados de referência para futuras comparações com a Starship.

O nono voo de teste da Starship ocorreu recentemente, e Gee e seus colegas estavam no sul do Texas para gravar os dados. Na última vez em que estiveram lá, em novembro, para o sexto voo de teste, implantaram seus equipamentos em 21 locais ao redor da Starbase. Os microfones, protegidos por cilindros de espuma preta, capturam uma ampla gama de frequências, incluindo ruídos de baixa frequência que são mais sentidos do que ouvidos.

Os equipamentos registram volumes que variam do quase inaudível aos rugidos mais altos, coletando dados mais de 100 mil vezes por segundo, uma taxa 60 vezes superior à capacidade do ouvido humano. “É difícil registrar um foguete com precisão,” explica Grant Hart, físico da BYU.

Na manhã do lançamento da Starship, Hart e o estudante de doutorado Mark Anderson instalaram estações de gravação em South Padre Island, ao norte da Starbase, enquanto outros microfones foram posicionados perto da plataforma de lançamento, em Port Isabel, e nas praias a leste e oeste da plataforma, em Brownsville.

A Busca por Dados Precisos

A BYU financiou uma viagem para registrar o quinto voo de teste da Starship, proporcionando aos alunos a oportunidade de participar de pesquisas práticas. Uma organização privada também financiou a pesquisa, mantendo o anonimato. Durante o teste, o propulsor Super Heavy retornou à plataforma de lançamento, gerando uma explosão sônica e fornecendo aos cientistas da BYU mais dados para análise.

No sexto voo de teste, Anderson e Hart assistiram ao lançamento a 16 quilômetros da plataforma, mas o propulsor foi desviado para o Golfo do México, resultando em um estrondo sônico mais distante e abafado.

Na manhã seguinte, a equipe de Gee compartilhou suas observações. Noah Pulsipher, que acompanhou o quinto e sexto lançamentos da Starship de um parque em Port Isabel, comentou: “Foi muito mais alto da última vez, e eu senti que podia ouvir o barulho por mais tempo”. Kellison, que assistiu ao lançamento do telhado de um hotel em South Padre Island, relatou que a onda de choque disparou alarmes de carros.

A equipe também discutiu os estalos frequentemente ouvidos durante os lançamentos de foguetes, causados por diferentes partes da onda sonora viajando em velocidades variadas e formando ondas de choque. Gee explicou que, durante o último lançamento, os sons se assemelhavam mais a estalos distintos, como tiros.

Em um artigo publicado com dados do quinto voo da Starship, os pesquisadores relataram que o estrondo sônico do propulsor ao retornar à plataforma de lançamento atingiu 110 decibéis a 20 quilômetros de distância, superando o estrondo do Concorde a 18 mil metros de altitude.

Com os futuros lançamentos da Starship na Flórida, os estrondos dos propulsores serão ouvidos em comunidades próximas, como Titusville e Cocoa Beach. Gee conclui: “Estamos aqui para fornecer dados e comparações, e sinto que isso ajuda a criar uma conversa”. A iniciativa Startup QINV busca captar R$ 1 milhão para expandir plataforma de investimentos, demonstrando a crescente importância de investimentos estratégicos para o desenvolvimento tecnológico.

Este conteúdo foi auxiliado por Inteligência Artificial, mas escrito e revisado por um humano.

Via Folha de S.Paulo