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Por que os foguetes decolam na vertical?

Para sair o mais rápido possível das camadas mais baixas da atmosfera, onde a resistência do ar se traduz em um alto gasto de combustível.

Por Bruno Vaiano Atualizado em 19 jan 2021, 11h18 - Publicado em 15 jan 2021, 10h05

Sair do chão apontado para o céu é o jeito mais eficaz de alcançar rapidamente as camadas mais altas da atmosfera – onde o ar rarefeito oferece menos resistência, o que economiza combustível (afinal, combustível pesa. Quanto mais vazio o tanque decolar, melhor).

Segundos após a decolagem, quando o foguete já ganhou uma altitude razoável, ele começa a se inclinar para o lado. O objetivo agora é ganhar velocidade horizontal, tangente à superfície do planeta. Essa velocidade é o mais importante: se a nave não estiver indo rápido o suficiente para o lado – a velocidade mínima são 7,8 km/s –, ela cai de volta mesmo que tenha subido um bocado.

Isso é porque todo objeto em órbita na verdade está caindo na Terra. Pouquíssimas coisas realmente escapam de verdade da gravidade do planeta (para isso, é preciso alcançar uma velocidade bem mais alta e percorrer uma trajetória calculada com cuidado. É o caso das sondas que visitam outros planetas).

O Hubble, a Estação Espacial Internacional (ISS) e outros satélites artificiais só dão voltas e mais voltas ao redor do planeta em vez de bater no chão porque estão se descocando tão rápido que a curva que eles percorrem para cair é mais aberta que a circunferência do globo. Como se você arremessasse uma bolinha para frente com tanta força que ela sumisse atrás do horizonte.

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Vamos reforçar esse conceito com uma explicação mais didática, porque ele é imprescindível. Imagine que você disparou uma flecha em linha reta, perfeitamente paralela ao chão. A flecha vai perder altitude lentamente até atingir o solo. Se você pudesse disparar uma flecha em uma velocidade ridiculamente alta, ela conseguiria dar uma volta no planeta antes de bater no chão, e atingir você pelas costas. Essa é a essência de estar em órbita.

O “céu” não está tão distante de nós verticalmente: se você percorrese a distância da ponte aérea Rio-São Paulo indo para o alto, alcançaria uma altitude claramente identificável como espaço aberto, onde a curvatura da Terra se torna perceptível (a ISS fica a 408 km de altitude).

Fonte: livro What if? Serious Scientific Answers to Absurd Hypothetical Questions, de Randall Munroe.

 

 

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