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Clube de Ciências - SpaceX

01 junho 2020 Redigido por 
Publicado em Noticias
Astronautas da NASA a bordo da missão da SpaceX chegaram ontem à Estação Espacial Internacional. O lançamento foi no sábado (30/5) transmitido em direto e acompanhado por todo o mundo. Mas e aquele depósito, ao lado da torre de lançamento dos foguetões, é para quê?

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Se vos disser que o depósito é de água, a vossa primeira ideia é que, com aquele fogo todo a ser cuspido das entranhas do foguetão, a água é para "arrefecer".

A ideia é engraçada, tem uma pontinha de verdade, mas não é essa a principal função daquela água. Na verdade, a água serve para abafar o ruído e, acima de tudo, a reflexão das ondas acústicas das chamas dos motores, que poderiam ter efeitos catastróficos nas estruturas do complexo de lançamento e, acima de tudo, no próprio foguetão: as vibrações acústicas poderiam até destruir o foguetão ou os seus sistemas internos.

A coisa, chamada "Ignition Overpressure Protection and Sound Suppression", explica-se assim:
1. Durante o lançamento, nas proximidades do foguetão, o ruído atinge cerca de 194 dB. Para quem lá estivesse, seria a ruptura dos tímpanos e a morte. No lançamento do primeiro Space Shuttle, a energia acústica libertada (e sobretudo reflectida) chegou para danificar alguns blocos do revestimento térmico. Ter em conta que uma conversa normal anda pelos 65 dB e, porque a escala é logarítmica, de cada vez que o nível sonoro aumenta 3 dB a intensidade do som duplica!
2. A solução foi instalar uma torre de água ao lado da torre para libertar, em apenas 40 segundos, cerca de 500 000 kg de água, na câmara de chamas da plataforma de lançamento.
3. A interacção das ondas acústicas com as gotas de água faz estas vibrar e aquecer (como num microondas, mas com som). Por isso, o "fumo" branco visto nos lançamentos dos foguetões é apenas vapor de água.
4. E assim, dos 194 dB iniciais, o ruído foi reduzido para uns simples 142 dB. É ainda uma brutalidade de barulho, parecida com um jacto a descolar com "afterburner", que ainda pode romper tímpanos, mas já não parte os foguetões.
5. E a torre? Tem 88 metros de altura, para a descarga ser feita por gravidade, e contém 135 m3 de água. Os tubos de descarga têm 2,1 m de diâmetro, para a perda de carga (o atrito da água nas tubagens) ser quase inexistente.

E quem foi o maluco que se lembrou de pôr água a controlar ruído? Os engenheiros que projectavam submarinos, logo na I Guerra Mundial. Foram eles que começaram a usar os gases de escape dos motores Diesel para criar uma camada de bolhas debaixo de água em redor do sítio dos motores. Eram estas bolhas que criavam uma "almofada" acústica, reduzindo a propagação do ruído na água, e logo, a sua detecção por outros submarinos.

Querem ver o "deluge test" do sistema?
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