O que é um Scramjet?

Foguetes convencionais criam impulso combinando combustível líquido com um oxidante, geralmente oxigênio líquido. Tanto o combustível quanto o oxidante ocupam muito espaço, resultando em foguetes que devem ser muito grandes para atingir o impulso necessário para lançar um satélite em órbita. Por exemplo, 8 gramas de oxigênio são necessários para inflamar 1 grama de hidrogênio, um combustível típico de foguete. Para um foguete manter um combustível e um oxidante, é necessário contêineres para ambos, aumentando ainda mais o peso total do foguete e exigindo uma quantidade ainda maior de combustível para elevar uma carga útil em órbita. Foguetes convencionais precisam de uma rede complexa de tubos e orifícios para garantir que o combustível e o oxidante se misturem de maneira uniforme e rápida ao longo do processo de lançamento.

Indo além das técnicas empregadas pelos foguetes convencionais, o scramjet (Supersonic Combustion Ramjet) utiliza oxigênio atmosférico como oxidante, ignorando completamente a necessidade de um oxidante a bordo. Uma grande concha na parte da frente da embarcação absorve o ar, enquanto os sistemas de bordo isolam o oxigênio do ar, comprimem-no e o introduzem em uma corrente de combustível quando, em seguida, usa o oxigênio para queimar e produzir empuxo. Para um scramjet ingerir oxigênio suficiente para um vôo auto-sustentável, ele já deve estar se movendo em velocidades supersônicas. Por esse motivo, um scramjet deve ser acoplado a um foguete convencional no início de seu voo.

O primeiro teste bem-sucedido do scramjet ocorreu em 16 de agosto de 2002, quando a equipe HyShot da Universidade de Queensland lançou seu foguete scramjet a partir de uma plataforma de lançamento em Woomera, na Austrália. Montado em um foguete Terrior Orion, o scramjet atingiu velocidades de Mach 7.7 e voou por um total de 6 segundos, o suficiente para demonstrar que o princípio do scramjet funciona. A NASA manifestou grande interesse na tecnologia scramjet, lançando o programa Hyper-X, um esforço colaborativo entre o Langley Research Center em Hampton, Virgínia, e o Dryden Flight Research Center em Edwards, Califórnia, com o objetivo de tornar a tecnologia scramjet uma realidade prática.

Um dia, scramjets poderiam levar passageiros de Tóquio da cidade de Nova York em menos de 2 horas, quase 10 vezes mais rápido que os aviões convencionais. Como um scramjet não possui tanques de oxidação, ele pode ser muito mais leve, mais rápido e, finalmente, mais barato que a tecnologia de foguete convencional. Seu único escape é a água, liberada pela combinação de hidrogênio, combustível, oxigênio e oxidante, e não precisa descartar grandes tanques vazios, como os foguetes convencionais. O scramjet pode ser a ferramenta mais apropriada para colocar cargas úteis e passageiros em órbita em uma era futura dos voos espaciais comercializados.