Motor Raptor

O Raptor é o motor de foguete reutilizável da SpaceX, a usina de força que ergue a Starship, o sistema de lançamento totalmente reutilizável da empresa, pensado para Marte. Ele queima metano líquido e oxigênio líquido, uma mistura chamada metalox, e é o primeiro motor do seu tipo a voar. É o motor que deve baratear a ida à órbita a ponto de uma viagem a Marte virar uma linha do orçamento.

O que é o Raptor?

O Raptor é um motor de foguete a metano e oxigênio feito para ser acionado, recuperado e acionado de novo em pouco tempo. O propulsor Super Heavy leva 33 Raptor, e o estágio superior da Starship leva seis: três ajustados para o nível do mar e três feitos para o vácuo do espaço, chamados RVac, com tubeiras em forma de sino alargadas para o ar rarefeito das grandes altitudes. A SpaceX escolheu o metano em vez do querosene que move o Falcon 9 por um motivo que aponta direto para Marte. Ele queima de forma mais limpa e deixa menos fuligem (o chamado coqueamento), que entope o motor e dificulta a reutilização, e pode um dia ser produzido na superfície de Marte a partir do dióxido de carbono e da água que já existem lá.

Por que o Raptor existe

O problema que o Raptor enfrenta é que o espaço sempre teve preço de orçamento nacional. Antes dos foguetes reutilizáveis, mandar um quilo para a órbita terrestre baixa custava perto de US$ 10.000, o que mantinha a órbita como clube fechado de governos e de um ou outro bilionário. Para um engenheiro comum ou um aspirante a astronauta, esse preço fechava a porta de vez, e para a sociedade limitava o que a humanidade podia sequer tentar fora do planeta. Elon Musk parte da meta de uma cidade autossustentável em Marte e trabalha de trás para a frente, e cada peça, o Raptor acima de todas, é julgada por aproximar ou não o custo dessa meta.

Como funciona

A combustão em estágios de fluxo total faz todo o combustível e todo o oxidante passarem por duas pré-câmaras de combustão, uma rica em combustível e outra rica em oxidante, antes de chegarem à câmara principal, então nada é descartado para fora e as turbinas trabalham mais frias. Engenheiros soviéticos já tinham projetado esse tipo de motor nos anos 1960, com o RD-270, que nunca voou, e o Raptor é o primeiro do tipo a chegar de fato ao céu. A pressão na câmara do Raptor, de cerca de 300 a 350 bar, supera os 267 bar do RD-180, de fabricação russa, e pressão maior significa mais empuxo com um motor do mesmo tamanho. Em três gerações, o empuxo ao nível do mar subiu cerca de metade, de 185 para 280 toneladas.

Esses ganhos não vieram de aumentar o motor. Cada geração ficou mais leve ao mesmo tempo que ficou mais forte, com a massa seca caindo de 2.080 kg no Raptor 1 para 1.525 kg no Raptor 3, cerca de 27% a menos. O Raptor 3 incorpora ao motor o escudo térmico e a tubulação externa, eliminando peças que antes eram aparafusadas por fora, e isso eleva a relação empuxo-peso a mais de 180 para 1. Mais força com menos peso é tudo o que importa num estágio que precisa erguer tudo o que vai empilhado em cima dele.

A economia do Raptor

A divisão dos motores conta a história do custo. Uma Starship completa leva 39 Raptor, mas não de forma igual. O propulsor Super Heavy faz o trabalho bruto de atravessar a parte densa e baixa da atmosfera, por isso leva muito mais motores que a nave que ele ergue. No propulsor da Versão 3, 33 motores Raptor 3 acendem ao mesmo tempo e geram cerca de 80,8 meganewtons de empuxo na decolagem, pelos números da SpaceX, o equivalente a cerca de 8.250 toneladas-força (18,2 milhões de libras-força) e mais que o dobro do que o Saturno V produzia para mandar as missões Apollo à Lua. Como o propulsor precisa dos 33 motores em todo voo, cada geração mais leve e mais potente rende em todas as Starship que a SpaceX constrói, e o custo por motor caiu de perto de US$ 1 milhão no Raptor 1 para uma meta em torno de US$ 250.000.

Situação atual do Raptor

A produção total já passou de 600 motores, e só o Raptor 2 acumula mais de 226.000 segundos de funcionamento em testes, o tipo de tempo de queima acumulado que transforma um protótipo em produto de verdade. O esforço do fim de 2021 envolveu a empresa inteira, porque Elon Musk fez do aumento da produção de motores a principal meta da SpaceX. A produção cresceu de fato e chegou a cerca de um motor por dia em 2024, e a linha agora fabrica o Raptor 3, com números de série na casa das centenas já saindo de McGregor.

O que vem por aí

O Raptor 3 é a versão de produção, com um design integrado pensado para sobreviver à reentrada e voar de novo com pouco trabalho entre um voo e outro. Um motor que acende, volta para casa e acende de novo sem reconstrução é o que permitiria ao custo por quilo continuar caindo à medida que os lançamentos ficam mais frequentes. O Raptor 3 voou pela primeira vez no 12º voo da Starship, em 22 de maio de 2026. Os voos 12 e 13 fizeram os primeiros testes da Versão 3 com a reignição dos motores para o retorno do propulsor, e no 14º voo a nave chegou à órbita depois que um dos motores de vácuo desligou antes da hora.

Conclusão

O Raptor é o ponto em que a meta de engenharia e a meta financeira se encontram, porque cada quilo tirado do motor reduz o custo de chegar à órbita. O próximo teste é a reutilização: capturar um propulsor da Versão 3 e voar de novo com os motores dele.