Como construir um porto espacial

Guia para construir um porto espacial

Cerca de 250 quilômetros ao largo da costa norte da Escócia, a ilha de Unst, Shetland, está passando por uma renovação dramática.

Em uma península flanqueada por penhascos gigantes e o oceano aberto, os construtores estão construindo um porto espacial. Eles chamam o projeto de SaxaVord. Eles afirmam que ele poderia abrigar os primeiros lançamentos verticais de foguetes da Europa Ocidental.

É um objetivo audacioso que recebe sinais auspiciosos. Um deles foi descoberto neste verão e outro já era conhecido quando a equipe lançou sua pedra fundamental.

“Estamos saindo da Idade do Bronze e entrando na Era Espacial.”

Há mais de 1.000 anos, segundo os moradores locais, Unst se tornou a primeira parada dos vikings no Atlântico Norte. Os funcionários do SaxaVord brincariam que estavam trocando navios longos por espaçonaves. Eles esperavam herdar o espírito de exploração nórdico.

O segundo presságio revelou uma herança ainda mais antiga. Enquanto escavavam o local, os trabalhadores descobriram um antigo cemitério. A descoberta sugere que o local tem mais de 4.000 anos de atividade humana – três milênios a mais que a herança Viking. O SaxaVord pressentiu outro bom presságio – e um novo slogan fofo.

“Estamos saindo da Idade do Bronze e entrando na Era Espacial. É assim que vemos isso”, diz Scott Hammond, diretor de operações e vice-CEO do espaçoporto, ao TNW. “Também achamos que há um círculo de pedras alinhado com as estrelas. Isso só mostra, não é? Se era uma boa localização na Idade do Bronze, é uma boa localização agora.

É uma boa localização por várias razões – mas falaremos mais sobre isso depois. É também um local com grande atração para o setor espacial em ascensão da Europa.

Vista do espaçoporto de SaxaVord do mar
O local de lançamento e a estação terrestre estão sendo montados na península de Lamba Ness, em Unst. SaxaVord leva o nome da colina mais alta do local. Crédito: SaxaVord

O custo decrescente, a rápida inovação e a crescente comercialização estão democratizando o acesso ao espaço. Em 2022, estima-se que 6.905 satélites ativos estejam orbitando a Terra – 2.105 a mais do que no ano anterior.

De volta ao nosso planeta, a demanda por locais de lançamento de foguetes está aumentando. O Dr. Christoph Baumeister, que busca investimentos em spacetech para a empresa de capital de risco Possible Ventures, diz que o setor está procurando novos locais para lançamentos.

“Definitivamente estão procurando opções porque você não quer depender de um país ou de uma empresa”, diz ele. “Se você olhar para os espaçoprotos que temos atualmente, eles não serão suficientes para atender aos lançamentos que estão previstos para acontecer e que estão sendo planejados.

O aumento nos lançamentos também trará benefícios para a Terra. Desde GPS e previsão do tempo até células solares e tratamentos médicos, o espaço oferece inúmeros benefícios do mundo real. À medida que o número de espaçoprotos aumenta, as descobertas podem se proliferar.

Hammond imagina a SaxaVord na vanguarda das inovações. Ele compara o potencial do espaçoporto aos canais e ferrovias construídos durante a Revolução Industrial. Uma vez que essa infraestrutura estivesse no local, um período de crescimento começaria para o desenvolvimento científico, tecnológico e econômico.

“Isso é efetivamente o que somos: uma infraestrutura”, diz ele. “Seremos um facilitador para tudo o resto.

Pelo menos, esse é o plano. Mas construir um espaçoporto não é um projeto de construção comum. No SaxaVord, o plano consistia em uma série única de etapas.

1. Encontre um local

A Europa Ocidental tem poucos locais adequados para espaçoportos. Atualmente, o único complexo de lançamento orbital da região é o Centro Espacial da Guiana, na América do Sul. No continente, uma combinação de nações densamente povoadas, tráfego aéreo intenso e limitadas áreas orientais de água deixaram poucas localizações favoráveis para lançamentos de foguetes.

Unst é uma rara exceção. A ilha de 120 km2 está localizada remotamente, rodeada pelo oceano e tem apenas 600 habitantes. Também tem baixo tráfego marítimo e aéreo.

No norte de Unst, lançadores de satélite podem obter uma rota clara e desobstruída para a órbita. Além disso, a ilha já possuía boas ligações de transporte, que foram construídas para os campos de petróleo e gás do Mar do Norte próximos.

A equipe SaxaVord também está confiante nas condições climáticas. Eles estimam que 95% dos dias da primavera ao outono terão três horas de ventos adequados. Durante o inverno, isso cairá para cerca de um dia em três.

Vista do mar da terra em Unst que está sendo usada para o SaxaVord Spaceport
A vastidão da Lamba Ness e a proximidade com o mar satisfaziam duas exigências-chave para o spaceport. Crédito: SaxaVord

O governo britânico compartilha o otimismo da SaxaVord. Em 2017, a UK Space Agency identificou esse local como sua preferência para lançamentos de satélites.

“O local que oferece a maior carga útil para a órbita é o SaxaVord nas Ilhas Shetland, de onde é possível o lançamento direto tanto para órbitas SSO [órbitas heliossíncronas] quanto para órbitas polares”, diz o relatório.

É um pacote convincente para um spaceport. Mas as atrações naturais de Unst também criaram problemas.

2. Estude o seu ambiente

A localização e o ambiente das Ilhas Shetland tornam a península um refúgio para a vida selvagem. O arquipélago é lar de quase um milhão de aves marinhas – a maior colônia desse tipo deste lado do Atlântico.

Como o ponto mais ao norte das Ilhas Britânicas e lar da reserva natural de Hermaness, Unst possui um apelo especial para as aves migratórias. Um novo spaceport poderia ameaçar seu habitat.

Essa é uma repercussão que causou polêmica para a SpaceX de Elon Musk. Os lançamentos de foguetes da empresa no Texas foram responsabilizados pelo declínio de uma espécie de ave ameaçada, o que ameaçou os planos de expansão do spaceport.

O SaxaVord é obrigado a mitigar esses riscos. Para lançar foguetes ao espaço, todos os operadores britânicos devem ter licença da Civil Aviation Authority (CAA). Como parte da solicitação de licença, é feita uma avaliação ambiental.

“Nós somos o mais real de todos os spaceports do Reino Unido.

Na aplicação do SaxaVord, o spaceport propôs um máximo de 30 lançamentos por ano, alguns dos quais ocorreriam durante a época de reprodução das aves.

A RSPB Scotland, uma instituição de caridade de conservação, inicialmente se opôs aos planos. Mas a organização retirou sua objeção quando o SaxaVord se comprometeu a evitar lançamentos entre meados de maio e o fim de junho – um período importante para o acasalamento das aves.

Como parte das avaliações, o spaceport realizou dois anos de contagem de aves na terra. Os resultados não apenas orientaram o projeto, mas também lançaram nova luz sobre outra ameaça para as aves: a gripe aviária.

“Lá em Hermanes, os papagaios-do-mar diminuíram em 90%”, diz Hammond.

Um papagaio-do-mar em Unst
Cerca de 25.000 casais de papagaios-do-mar fazem de Hermaness seu lar de verão. Crédito: Pikist

As proteções ambientais de Unst se estendem às habitações humanas. Na terra do spaceport fica um monumento histórico – uma antiga base de radar da Royal Air Force (RAF) da Grã-Bretanha durante a Segunda Guerra Mundial.

É um marco importante para as origens do spaceport. O SaxaVord é uma ideia de Frank e Debbie Strang, um casal que se conheceu enquanto servia na RAF. Após descobrirem que o antigo local militar estava à venda, o casal comprou a terra com planos de desenvolver um negócio de ecoturismo.

Em 2008, eles fizeram uma mudança dramática de direção. Quando a UK Space Agency nomeou Unst para um spaceport, os Strangs decidiram tornar sua visão realidade. Mas a história de origem deles teve um subenredo problemático.

Os conservacionistas estavam preocupados com a ameaça de SaxAvord ao monumento. Em 2021, um órgão ambiental fez uma intervenção potencialmente fatal.

A Historic Environment Scotland disse que o espaçoporto teria um “impacto extenso e adverso na importância cultural” da estação de radar. A organização rejeitou a aplicação de construção. Mas após um ano de negociações e garantias da SaxaVord, a objeção foi retirada.

À medida que as barreiras regulatórias foram levantadas, o desenvolvimento avançou.

3. Projete seu espaçoporto

Um espaçoporto é um projeto de design desafiador – especialmente em um país que nunca teve um antes.

Como o Reino Unido não tinha orientações específicas para lançamentos de foguetes, Hammond buscou direção nas regulamentações dos Estados Unidos.

“Eles estão sob algo chamado CFR 420, que especifica como você deve abordar o design de um espaçoporto”, ele diz. “E o foco principal é sempre a segurança.”

Após a revisão das regras, a SaxaVord ajustou suas diretrizes de segurança. Entre os requisitos finais estavam distâncias específicas de áreas habitadas, proximidades de estradas e desvios de rotas de voo ou mares movimentados.

“Ela oferece um espaço completo para o espaço.

No local, a orientação direcionou a posição das plataformas de lançamento, foguetes, carga de combustível e hangares. As plataformas, por exemplo, precisavam de um certo espaço entre elas para evitar que explosões espalhassem incêndios pelo espaçoporto. Uma preocupação semelhante orientou as localizações dos hangares de foguetes.

“Eu quero que meus hangares sejam o mais próximos possível porque trazer um foguete para dentro e para fora leva tempo e há risco envolvido nesse processo”, diz Hammond. “Mas ao mesmo tempo, não quero que esteja tão perto que uma explosão na plataforma destrua meu hangar.”

Vice-CEO do SaxaVord Spaceport, Scott Hammond (esquerda) e COO Debbie Strang na base do local de lançamento.
Hammond (esquerda), um ex-piloto de caça da RAF, foi contratado por Paul e Debbie Strang (direita) para orientar os planos do local de lançamento. Crédito: SaxaVord

Outra parte crucial do plano é o cronograma de lançamento.

A SaxaVord solicitou até 30 lançamentos verticais de foguetes por ano. Para encaixar todos esses lançamentos, o espaçoporto operará como um aeroporto comercial. Os lançamentos serão agendados em intervalos regulares, com um cronograma mais movimentado durante o verão, quando as condições de viagem são mais favoráveis.

É um modelo atrativo para as empresas de satélite. De acordo com o investidor em tecnologia espacial Baumeister, startups querem mostrar aos clientes que têm várias opções de lançamento.

“É sobre a velocidade que eles podem oferecer aos clientes”, diz ele. “Se eles puderem ter possibilidades de lançamento na América do Norte, na Europa e na Ásia… eles estão bem posicionados.”

Depois que os planos foram finalizados, a construção pôde começar.

4. Comece a construir

A SaxaVord optou por construir três plataformas de lançamento, cada uma ligada a um conjunto de hangares. As plataformas lançarão foguetes de até 30 metros de comprimento, com carga útil máxima de 1,500 kg. Em seguida, eles voarão em órbitas síncronas com o sol, polares e de alta inclinação, além de trajetórias suborbitais.

Para que isso aconteça, a SaxaVord instalou instalações para monitoramento de satélite, armazenamento de combustível, preparação de veículos de lançamento e processamento de cargas úteis. A conectividade será fornecida por uma rede de estações terrestres de antenas de 1,5m a 3,7m.

Tudo isso requer uma infraestrutura de suporte extensa. Para proteger o espaçoporto, cercas de segurança foram erguidas ao redor do perímetro. O acesso ao local está sendo melhorado com extensas melhorias nas estradas de acesso, que precisam acomodar caminhões que transportam foguetes do continente. A SaxaVord também arrendou um campo de aviação próximo ao local.

Para monitorar os lançamentos, foram instalados sistemas de rastreamento e telemetria no local. O projeto também está obtendo sistemas de terminação de voo – caso um foguete voe na direção errada e desapareça.

Outro requisito é acomodação para funcionários e visitantes. Um novo hotel com cerca de 250 camas e um centro de visitantes está em desenvolvimento, com o objetivo de atrair tanto observadores de aves quanto fãs de foguetes. A acomodação também proporciona uma fonte de renda suplementar – uma necessidade vital para SaxaVord.

5. Mantenha o financiamento fluindo

Os portos espaciais não são investimentos típicos. Os planos de negócios são incomuns, as bases de clientes são incipientes e os retornos são incertos.

Os lançamentos também estão repletos de riscos, como mostrou recentemente o Spaceport Cornwall. Em janeiro, o site britânico tentou o primeiro lançamento orbital da Europa Ocidental – mas o voo da Virgin Orbit falhou dramaticamente. Poucos meses depois, a Virgin Orbit declarou falência.

Além dos desafios comuns, SaxaVord teve que superar outra barreira. Ao contrário da maioria dos portos espaciais, o projeto recebeu poucos fundos públicos. Em vez disso, o local depende principalmente de investimentos privados.

“Daqui, poderíamos atacar a lua. “

Hammond destaca os benefícios do modelo. Ele reconhece que o plano de financiamento de SaxaVord inicialmente era alvo de ceticismo, mas a abordagem parece ter valido a pena.

“Porque toda a indústria está acostumada a ser liderada pelo governo, as pessoas diriam que se o governo não está lhe dando dinheiro, então você não é real”, diz ele.

“Tivemos que superar isso. E agora, somos o mais real de todos os portos espaciais – porque é dinheiro privado. Porque se estamos gastando nosso próprio dinheiro, somos muito mais cuidadosos com nossas decisões. “

Isso não significa que tenha sido barato. Em maio, o CEO da SaxaVord, Frank Strang, disse a um comitê parlamentar que sua empresa havia gastado quase £ 30 milhões (€ 34,6 milhões) no espaçoporto. Ele adicionou que o projeto havia recentemente garantido uma linha de crédito de £ 139 milhões (€ 160 milhões).

Três meses depois, a BBC reportou que a empreitada havia conseguido £ 20 milhões (€ 23 milhões) em capital e £ 10 milhões (€ 11,5 milhões) em dívidas e empréstimos, juntamente com um grande bônus de desenvolvimento.

Operadores de lançamento têm sido uma fonte crucial de financiamento. A empresa alemã Rocket Factory Augsburg (RFA), que garantiu acesso exclusivo a um local de lançamento, disse que o acordo incluía um “investimento de dezenas de milhões de libras” em SaxaVord.

Chief Commercial Officer da RFA, Jörn Spurmann, e CEO do Spaceport SaxaVord, Frank Strang, no suporte de lançamento vertical do primeiro foguete orbital na Europa Ocidental. Crédito: RFA
Chief Commercial Officer da RFA, Jörn Spurmann (esquerda), e CEO da SaxaVord, Frank Strang, no suporte de lançamento vertical do primeiro foguete orbital na Europa Ocidental. Crédito: RFA

Investidores privados fizeram outra contribuição vital. Isso inclui Anders Holch Povlsen, um bilionário dinamarquês e o maior proprietário de terras no norte da Escócia. Povlsen havia levantado anteriormente uma objeção ambiental a outro espaçoporto planejado perto de suas terras em Sutherland.

Fontes de renda suplementares adicionam outro influxo de dinheiro. Além do serviço de lançamento, há o mencionado hotel, além de serviços de suporte e dados.

“Está oferecendo algo como uma loja única; eles apenas vêm até nós e recebem tudo assim que chegam”, diz Hammond.

6. Inicie a contagem regressiva

Uma peça final no quebra-cabeça de SaxaVord é a licença do espaçoporto. Segundo Hammond, o projeto está atualmente nas etapas finais do processo de inscrição, que envolve uma variedade de detalhes demorados.

“É como quando você compra uma casa”, ele diz. “Essa última parte demora para sempre e surgem muitas pequenas coisas”.

O próximo passo será colocar esses foguetes no céu. Ao lado da RFA, SaxaVord atraiu parceiros de lançamento, incluindo a gigante aeroespacial americana Lockheed Martin, a empresa de foguetes baseada em Edimburgo Skyrora e a HyImpulse, uma spinoff do Centro Aeroespacial Alemão.

Alguns até poderiam voar antes da licença do espaçoporto chegar. Os reguladores de aviação britânicos se comprometeram a permitir lançamentos suborbitais a uma altitude de até 50 km e usando motores abaixo de um tamanho estipulado.

Nessa base, a HyImpulse tem permissão para tentar a viagem inaugural do seu foguete SR75 a partir de Unst. O lançamento pode ocorrer entre 1º de dezembro de 2023 e 30 de novembro de 2024, relata o European Spaceflight.

A SaxaVord espera que isso aconteça antes do final do ano. O primeiro lançamento orbital, por sua vez, está previsto para o próximo verão. Se tudo correr como planejado, o espaçoporto sediará quatro a cinco lançamentos no próximo ano, tanto em trajetórias orbitais quanto suborbitais.

O foguete Hyimpulse SR75 em uma plataforma de lançamento
O SR75 da HyImpulse já foi extensivamente testado em SaxaVord. Crédito: HyImpulse

Apesar do progresso, ainda há obstáculos pela frente. Ainda há instalações a serem construídas e uma licença a ser obtida. Alguns testes, como testes de rastreamento de voo, só podem ser aprovados quando os satélites forem lançados ao espaço. Somente então o espaçoporto terá cumprido sua missão inicial. No entanto, Hammond já está sonhando com as estrelas.

“Poderíamos chegar à lua a partir da nossa localização”, diz ele. “Mas somos realmente um facilitador de tudo o mais.”

A construção ao redor de seu escritório em Unst está progredindo enquanto falamos. Hammond ainda tem a revolução em mente.

“Tivemos a Revolução Industrial e a revolução digital – essa pode ser uma revolução no acesso ao espaço.”