Na madrugada de sexta-feira, um foguetão Falcon 9 de 70 metros (229 pés) lançou um satélite de comunicações japonês em direção a uma órbita a 35.888 quilómetros (22.300 milhas) acima da Terra. De seguida, o primeiro estágio do foguetão regressou à Terra através de uma reentrada mais rápida e quente do que qualquer outro foguetão da SpaceX alguma vez tinha sobrevivido, aterrando na posição vertical num navio no Atlântico.

A aterragem, concluída cerca de nove minutos após a descolagem às 1h21 da manhã do Cabo Canaveral, foi a segunda recuperação bem-sucedida da SpaceX numa plataforma flutuante em menos de um mês. Foi mais importante do que uma simples repetição. A missão JCSAT-14 exigiu que o foguetão enviasse um satélite de 4.672 kg (10.300 libras) para uma órbita de transferência geostacionária de alta energia, deixando menos propelente para a travagem e submetendo o foguetão a condições mais severas no caminho de regresso.

A SpaceX tinha atribuído publicamente à recuperação uma probabilidade de apenas 50%. O histórico da missão da empresa confirmou que o Falcon 9 lançou o satélite JCSAT-14 e que o primeiro estágio aterrou na plataforma marítima autónoma Of Course I Still Love You . O resultado alarga o leque de lançamentos para os quais a recuperação pode ser tecnicamente possível e reforça o argumento da empresa de que os foguetões de classe orbital podem tornar-se equipamentos reutilizáveis, em vez de hardware de utilização única.

Uma missão concebida em torno do satélite

A tarefa principal não era a aterragem. O Falcon 9 tinha de colocar o JCSAT-14 numa órbita de transferência elíptica, a partir da qual a sonda usaria a sua própria propulsão para alcançar uma posição circular sobre o equador. O satélite, construído para a SKY Perfect JSAT Corporation, irá fornecer serviços de televisão, dados e comunicações móveis no Japão, Ásia, Oceânia, Rússia e ilhas do Pacífico.

Um horário de voo pré-lançamento previa a implantação do satélite cerca de 32 minutos após a descolagem. Os nove motores Merlin do primeiro estágio funcionaram durante aproximadamente dois minutos e meio antes da separação; o estágio superior foi então acionado duas vezes para elevar a carga útil à órbita de transferência.

De acordo com o relatório de lançamento do Spaceflight Now , os motores dos foguetões produziram cerca de 1,5 milhões de libras de impulso na descolagem. Após a separação, o primeiro estágio continuou em direção à Terra a uma velocidade muito maior do que os foguetões auxiliares que regressavam de missões de carga de menor energia. Não tinha combustível suficiente para a manobra de retorno prolongada utilizada para inverter o rumo em direção à Terra.

Em vez disso, o estágio seguiu uma trajetória balística em direção à plataforma marítima não tripulada, posicionada a centenas de quilómetros da costa. Aletas de controlo guiaram-no através da atmosfera. Os motores foram reiniciados para controlar a reentrada e, em seguida, acionados novamente para a descida final, enquanto o trem de aterragem foi acionado segundos antes do toque na pista.

Mais rápido, mais quente e com menos combustível

Os lançamentos de satélites geoestacionários expõem a tensão económica no centro da recuperação de energia. Os clientes pagam para colocar o máximo de energia possível na órbita da carga útil. Cada quilo de propelente poupado para a aterragem é menos um quilo disponível para esta tarefa. Portanto, uma recuperação bem-sucedida deve trabalhar com a pequena reserva restante após a missão do cliente ter sido cumprida.

Antes do lançamento, o CEO Elon Musk alertou que a reentrada seria "muito mais rápida e quente" do que durante a missão de carga em abril e disse que as hipóteses de sucesso eram praticamente iguais. Uma reportagem inicial da Wired descreveu a recuperação noturna como a aterragem mais desafiante da empresa até então, com combustível limitado disponível para abrandar o estágio.

Apesar disso, o foguete propulsor pareceu aterrar junto ao centro da nave. O resultado surgiu após uma aterragem bem-sucedida no mar a 8 de abril, após o lançamento de uma carga da Dragon para a Estação Espacial Internacional, mas esta missão enviou uma carga útil mais leve para a órbita terrestre baixa e deixou a primeira fase num regime de voo menos exigente. A conquista de sexta-feira demonstrou que a margem de recuperação pode ser alargada a, pelo menos, algumas missões de comunicação comercial.

O relato da Space.com sobre a aterragem observou que o estágio atingiu o centro da plataforma. Um relatório separado da missão AmericaSpace enfatizou que a implantação e a aterragem ocorreram durante um voo em que os requisitos orbitais do satélite deixaram a tentativa de recuperação com pouca margem de erro.

Recuperação ainda não é reutilização

A aterragem de um estágio é apenas o início da experiência comercial. A SpaceX precisa de transportar o foguetão propulsor até ao porto, inspecionar tanques, motores, tubagens, aviónica e estruturas expostas ao calor, e determinar se pode voltar a voar sem uma renovação extensa. Um foguete recuperado que necessite de uma reconstrução quase completa forneceria dados de engenharia, mas vantagens económicas limitadas.

A principal alegação da empresa é que o propelente custa apenas uma pequena fração das dezenas de milhões de dólares cobradas por um lançamento. Se a parte mais cara do veículo puder voar repetidamente com inspeções semelhantes às das aeronaves, os preços de lançamento poderão cair e as taxas de voo poderão aumentar. O argumento depende da fiabilidade, do tempo de resposta e de quantas missões cada fase pode completar em segurança.

O primeiro estágio do Falcon 9 a regressar intacto aterrou no Cabo Canaveral em dezembro. A SpaceX realizou então a sua primeira aterragem numa nave espacial em abril, após várias falhas que terminaram em explosões ou veículos tombados. A recuperação de sexta-feira representa o seu terceiro estágio intacto e o primeiro de uma missão de transferência geostacionária.

A reportagem da Time sobre a segunda aterragem no mar destacou a reduzida margem de combustível. A empresa tem agora equipamentos de três perfis de retorno diferentes para inspeção: uma aterragem em terra, uma aterragem no oceano com menor energia e uma aterragem no oceano com alta energia.

O navio alarga o mercado de lançamentos

As plataformas marítimas são essenciais porque muitas missões não dispõem de combustível suficiente para que um foguete propulsor inverta a direção e regresse à Flórida. Um navio pode aguardar ao longo da trajetória natural do estágio, permitindo a recuperação sem a necessidade de uma queima completa de retorno. Isto também mantém o retorno longe de áreas povoadas.

A plataforma deverá manter-se posicionada no oceano enquanto um estágio de 14 andares se aproxima autonomamente a alta velocidade. A navegação por satélite, o controlo das alhetas de sustentação, a aceleração dos motores e o acionamento do trem de aterragem têm de funcionar em questão de segundos, e o mar agitado pode tornar a tarefa ainda mais difícil.

O relato da missão feito pela Business Insider antes do amanhecer registou ambas as partes do voo: o JCSAT-14 atingiu a sua órbita de transferência planeada e o foguetão propulsor aterrou a algumas centenas de quilómetros da costa. Esta combinação é importante. A recuperação não pode comprometer a entrega da nave espacial de um cliente pagante.

A SpaceX ainda não demonstrou voos de recuperação de rotina, e as futuras tentativas de recuperação permanecerão experimentais. Mas a distinção entre uma aterragem espetacular e um sistema de transporte funcional começa a diminuir. O foguetão lançado na sexta-feira regressou de um tipo de missão que domina o mercado de lançamentos comerciais, carregando as penalizações térmicas e de velocidade que tornaram a recuperação incerta.

O satélite continuou em direção à sua órbita operacional enquanto o primeiro estágio permanecia num navio abaixo. Para os foguetões reutilizáveis, os dois sucessos eram inseparáveis: o cliente recebeu a energia que comprou e o foguetão ainda encontrou o caminho de volta para casa.