Família Delta: 64 anos de conquistas espaciais chegam ao fim!

Família Delta: 64 anos de conquistas espaciais chegam ao fim!
O último vôo do Delta IV Heavy. Créditos: @ulalaunch, via X

ULA realiza o último vôo do foguete Delta IV Heavy no dia 9 abril. O vôo simboliza o fim de uma família de foguetes com 64 anos de existência. Vamos rever um pouco dessa história.

A família de foguetes Delta começou sua história em maio de 1960 com o Thor-Delta, uma variante do primeiro míssil balístico da força aérea dos EUA, o Thor. O lançamento colocou o satélite de comunicações Echo 1A em órbita.

A ideia original era que o Delta fosse um veículo provisório de uso geral, levando satélites e sondas para diferentes tipos de órbitas até serem substituídos por veículos mais avançados.

Depois de muitas missões militares (lançadas de Vandenberg) e muitas civis (lançadas do cabo Canaveral), o Delta-Thor foi aposentado, abrindo espaço para o primeiro foguete oficial da família: O Delta I

Fotos do Thor-Delta e suas variações. Reprodução: NASA Archive; "Origins of NASA Names"

O Delta I

O desenvolvimento do Delta I foi liderado pela Douglas Aircraft Company, que mais tarde se tornaria a McDonnell Douglas e agora é parte da United Launch Alliance (ULA).

O Delta A, a primeira variante do Delta I, usava o motor MB-3 Bloco II, com 170.000 lbf (77 toneadas de força) de empuxo. Essa versão voou apenas 2 vezes, sendo a primeira vez em 2 de outubro de 1962 levando a missão Explorer 14.

Além da variante A, o Delta I teve outras 18 variantes, sendo que 2 delas não foram construídas.

Lançamentos do Delta I em relação ao ano. Reprodução: internet

O Delta II

Com seu primeiro vôo em Fevereiro de 1989, o Delta II começou uma história de sucessos e grandes marcos. Como dito pela ULA (empresa responsável pela família Delta), ao longo de 29 anos, o foguete foi lançado 155 vezes com 100 missões consecutivas bem-sucedidas, sendo o seu voo final responsável por levar a missão ICESat-2 ao espaço para a NASA.

Ele lançou muitas missões memoráveis, tais como:

  • Os rovers Spirit e Opportunity da NASA
  • O Phoenix Mars Lander
  • Todas as missões GPS operacionais através da constelação de 21 missões GPS II-R para a Força Aérea
  • Missões comerciais para satélites de comunicação

Assim como a maioria dos foguetes da ULA, o Delta II tinha várias configurações de vôo, podendo adicionar mais ou menos boosters sólidos auxiliares dependendo da missão. As configurações variavam a capacidade de carga de 1.870kg a 6.100kg (para uma órbita terrestre baixa).

No final dos anos 80, o tamanho dos satélites começou a aumentar consideravelmente, necessitando de foguete com maior diâmetro e grande capacidade. A linha de foguetes Delta II não era capaz de alcançar os requerimentos de dimensões desses novos buses (Bus é uma palavra utilizada para definir uma plataforma padrão, que serve como base para a construção de satélites).

A partir daí a Mcdowell Douglas percebeu a necessidade de um veículo de alta-performance para atender a nova demanda, considerando que este fosse baseado no Delta II. O que culmina no foguete Delta III.

Lançamento do Delta II GRAIL. Reprodução: ULA

O Delta III:

O Delta III compartilhava da mesma estrutura de lançamento do Delta II, com o primeiro estágio tendo dimensões muito parecidas, a grande mudança era o diâmetro do tanque de querosene, que passou de 2,4 m; para 4 m. E para manter as mesmas proporções de propelente, o tanque também foi reduzido em altura.

Esse alargamento permitiu a adição de um segundo estágio muito mais eficiente que o Delta-K, que se chamaria Delta Cryogenic Second Stage, ou, DCSS.
Esse novo estágio foi criado como um derivado do estágio superior usado nos foguetes japoneses H-IIA, tanto que foi fabricado pela Mitsubishi Heavy Industries. O motor utilizado era um RL-10B-2, uma versão dos motores do estágio superior Centaur.

Delta III ainda oferecia uma opção de usar o terceiro estágio Star 48B, para órbitas que necessitavam de mais energia.

No final das contas, essa nova versão da família Delta realizou apenas 3 voos:

  • 27 de Agosto de 1998 - Lançamento dos satélite PanAmSat e Intelsat. O Veículo foi destruído pelo Sistema de Terminação de voo, após problemas de controle. Foi constatado que o software de voo, que era parecido ao do Delta II, passou por más-adaptações em cima das mudanças que haviam entre os dois veículos (Para exemplo, o Delta III possuía motores auxiliares de combustível sólido com tubeiras móveis, diferente das tubeiras fixas do Delta II).
  • 5 de maio de 1999 - Lançamento do satélite Loral. Uma falha no motor segundo estágio colocou o satélite em uma órbita extremamente baixa, ao invés de uma órbita de transferência geoestacionária, sendo considerado uma perda da carga.
  • 23 de agosto de 2000 - Terceiro e último lançamento do Delta III, levou uma carga falsa para simulação. A missão foi considerada sucesso, apesar da carga ter sido colocada em uma órbita mais baixa que a esperada, devido à má-performance do veículo.

Após esse terceiro lançamento, o Delta III foi considerado obsoleto dentro do mercado que era construído para operar. O desenvolvimento do Delta IV já estava em estado avançado, logo, não faria sentido continuar com a operação do III.
Apesar do descomissionamento, o programa do Delta III foi uma importante base de testes de tecnologias que viriam a ser utilizadas no futuro, incluindo os motores auxiliares (que futuramente equiparam o Delta II Heavy), e o DCSS (Que equipou o Delta IV, com versões de 4 e 5 metros de diâmetro e é base para o Interim Cryogenic Propulsion Stage, utilizado no Space Launch System da NASA).

Série Delta III 8000 na plataforma de lançamento. Foto cortesia da Boeing para o Space Line

Delta IV

O Delta IV foi uma classe lançada nos anos 2000 e possui 5 versões. Projetado como parte do programa Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) da Força Aérea Americana, o Delta IV é a última versão da família. O foguete foi originalmente criado pela Boeing, mas, como ja vimos, hoje é operado pela ULA.

As 5 versões do Delta IV (à direita). Reprodução: ULA

Ele possui 2 estágios, sendo o primeiro movido por um motor RS-68, alimentado por Hidrogênio líquido (LH2) e Oxigênio líquido (LOX), produzindo 337,8 toneladas de força. O segundo estágio Delta IV é movido por um único motor RL-10B2, também movido por LH2 e LOX e pode produzir um empuxo de 24.740 libras (11,22 toneladas).

Motores RS-68 ao lado de uma pessoa. Reprodução: @JFrankleKSC

Lançamento da cápsula Orion: Em 5 de Dezembro de 2014 decolou uma das missões mais importantes dele, o lançamento da Cápsula Orion. Sim, a mesma Orion que vemos hoje no topo do foguete SLS das missões Artemis. O voo teve como objetivo testar sistemas essenciais da nave Orion, incluindo as fases de separação, aviônica, escudo térmico, paraquedas e operações de recuperação.

Decolagem da missão EFT-1. Créditos: NASA

Ao longo de toda sua vida, o Delta IV Heavy fez 16 lançamentos, sendo os 15 últimos bem sucedidos. O primeiro, em 2002, sofreu uma falha parcial por causa de desligamentos prematuros no motor. O motivo para isso foram bolhas no encanamento de oxigênio líquido, que fizeram os sensores acreditarem que o oxigênio líquido havia acabado. Segundo a força aérea, "A causa raiz da anomalia foi identificada como uma cavitação de fluido dentro do sistema de alimentação de oxigênio líquido".

De todos os lançamentos do Delta IV Heavy, apenas 3 deles não foram para a Força Aérea dos EUA, o lançamento inaugural (carona compartilhada - vários satélites), o lançamento da Parker Solar Probe e o lançamento da Orion.

E, finalmente, em 09 de abril de 2024, diretamente do Cabo Canaveral, no PAD SLC-37B, após alguns Scrub's (adiamento do lançamento) para manter a fama de "Rei dos Scrubs", o Delta IV Heavy decolou pela última vez, soltando sua labareda característica e saindo do meio das chamas. Essa chama característica acontece devido ao acumulo de hidrogênio embaixo da plataforma e a ignição dele durante o acionamento dos motores.

Lançamento da missão NROL-82. Créditos: ULA

A missão foi considerada bem sucedida e entregou a carga secreta do NRO (National Reconnaissance Office - Escritório Nacional de Reconhecimento) para a órbita, marcando o fim da família Delta e deixando a saudade em todos os corações dos amantes da astronáutica.



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