Entre oito e nove minutos. É esse o tempo que um foguete grande leva da decolagem até desligar os motores em órbita, e ele é surpreendentemente parecido entre veículos muito diferentes. No ônibus espacial, os motores principais queimavam por 8 minutos e meio. No foguete da Lua, o SLS, o corte dos motores do estágio central aconteceu 8 minutos e 3 segundos depois do botão, no voo da Artemis I.
A parte contraintuitiva é esta: quase todo esse tempo não é gasto subindo, e sim acelerando de lado. O foguete chega à altura do espaço bem antes de chegar à velocidade do espaço.
A resposta curta, e por que ela é sempre a mesma
Oito ou nove minutos parece pouco para uma viagem dessas, e parece arbitrário que foguetes tão diferentes demorem quase o mesmo. Não é arbitrário.
Um foguete não pode subir devagar. Enquanto ele está acendendo os motores, está gastando combustível só para não cair — cada segundo parado no ar é combustível jogado fora. Então a trajetória ótima é a mais rápida que a estrutura aguenta, e a estrutura de todos eles aguenta mais ou menos o mesmo: cerca de 3 g, três vezes o peso normal do corpo. Acelerar até a velocidade de órbita sem passar disso dá, na conta, algo entre oito e nove minutos.
É o mesmo motivo pelo qual carros muito diferentes levam tempos parecidos para frear: o limite não é o carro, é o atrito do pneu.
O difícil não é a altura, é a velocidade
Esta é a ideia que resolve o assunto inteiro, e quase nenhum vídeo de lançamento explica.
O espaço começa a 100 km de altitude, na linha de Kármán, assunto de Onde começa o espaço? A linha de Kármán, a 100 km. Cem quilômetros é pouco: é a distância de uma hora de estrada. Se existisse um elevador, você subiria isso numa tarde.
Só que chegar lá em cima não adianta nada. Se você subir 100 km e parar, cai de volta na mesma hora. Para ficar em órbita, é preciso ir tão rápido de lado que, enquanto você cai, o chão da Terra curva embaixo de você na mesma taxa — e você erra o planeta, para sempre.
Essa velocidade é o verdadeiro preço. O ônibus espacial orbitava a 17.321 mph, ou cerca de 27.900 km/h. Para comparar: o avião comercial que leva você de São Paulo a Lisboa voa a uns 900 km/h. O ônibus espacial ia trinta vezes mais rápido que esse avião.
A altura é a parte barata. A velocidade é a conta toda — e é por isso que o foguete passa a maior parte da subida deitando, inclinando o bico para a frente em vez de apontar para cima. Quem quiser a física por trás disso encontra em Como funciona um foguete? A explicação simples e em O que é velocidade de escape? O limite para sair da Terra.
A subida do ônibus espacial, marcada no relógio
O ônibus espacial é o veículo com a subida mais bem documentada da história, e serve de régua para todos os outros. A ficha da NASA descreve assim:
| Momento | O que acontecia |
|---|---|
| 0 | Decolagem, com dois foguetes sólidos e três motores principais |
| Até 2 min | Os foguetes sólidos queimam em paralelo com os motores principais |
| ~2 min, a 45 km | Os sólidos acabam e são descartados; velocidade de 4.828 km/h |
| 2 a 8 min | Só os três motores principais, acelerando até a velocidade de órbita |
| 8,5 min | Fim do voo propulsado: os motores principais desligam |
| ~113 km | O tanque externo alaranjado é descartado, já perto da velocidade orbital |
Repare na linha dos 45 km. Dois minutos depois de decolar, o conjunto estava a 4.828 km/h — rápido, mas ainda só um sexto da velocidade final. Ou seja: no primeiro quarto do tempo de subida, o foguete tinha conquistado menos de 20% da velocidade de que precisava. O trabalho pesado estava todo pela frente, e é feito depois, mais alto, onde o ar não atrapalha.
A própria NASA resume o trecho final numa frase: depois que os foguetes sólidos são jogados fora, os motores principais levam o conjunto de 4.828 km/h até cerca de 27.000 km/h em apenas seis minutos.
Uma observação de fonte, porque a mesma página da NASA se contradiz: num trecho ela dá a velocidade orbital do ônibus espacial como 17.321 mph (27.900 km/h) e noutro arredonda para "cerca de 17.000 mph" (27.400 km/h). A diferença de 500 km/h não muda nada na conclusão, e ela existe porque a velocidade exata depende da altitude da órbita escolhida em cada missão.
O mesmo relógio no foguete da Lua
O SLS, foguete que a NASA usa no programa Artemis, é um veículo completamente diferente — mais alto, mais pesado, com destino a outro corpo celeste. Mesmo assim, o cronômetro da subida é quase idêntico. A linha do tempo oficial do voo da Artemis I, de 16 de novembro de 2022, registra:
| Tempo de voo | Evento |
|---|---|
| 00:01:10 | Máxima pressão dinâmica (Max Q) |
| 00:02:12 | Separação dos foguetes sólidos |
| 00:03:11 | Descarte da carenagem do módulo de serviço |
| 00:03:16 | Descarte do sistema de escape de emergência |
| 00:08:03 | Comando de corte dos motores do estágio central |
Os sólidos se separaram a cerca de 48 km de altitude. E o corte dos motores veio aos 8 minutos e 3 segundos, com o conjunto a mais de 16.000 mph — mais de 25.700 km/h.
Compare com o ônibus espacial: dois minutos para largar os foguetes sólidos, oito minutos para desligar os motores principais. São projetos separados por quarenta anos e o relógio é praticamente o mesmo, porque a física é a mesma.
Uma nota de fonte: a linha do tempo oficial marca a separação do estágio central no mesmo instante do corte dos motores, 00:08:03, enquanto o kit de imprensa pré-voo da missão trazia 00:08:15 para essa separação. São 12 segundos de diferença entre dois documentos da própria NASA; o mais provável é que um seja o planejado e o outro o registrado, e não há como desempatar pelas páginas públicas.
Max Q: o minuto em que o foguete alivia
Dentro desses oito minutos há um momento com nome próprio, e quem assiste a uma transmissão sempre ouve o locutor anunciá-lo: o Max Q, ou máxima pressão dinâmica. Na Artemis I, ele caiu em 1 minuto e 10 segundos.
Max Q é o instante de maior estresse mecânico sobre o foguete. Ele resulta de uma disputa entre duas coisas que mudam ao mesmo tempo: a velocidade sobe o tempo todo, e o ar fica cada vez mais rarefeito conforme ele ganha altura. No começo há muito ar e pouca velocidade; depois há muita velocidade e quase nenhum ar. Em algum ponto entre os dois, o produto é máximo.
A analogia é a mão fora da janela do carro. A 40 km/h a mão quase não sente nada; a 110 km/h, na estrada, ela é empurrada para trás com força. Agora imagine acelerar e, ao mesmo tempo, o ar ir ficando mais fino: o empurrão cresce, atinge um pico e depois diminui sozinho. Esse pico é o Max Q — e é por isso que, em muitos foguetes, os motores diminuem a potência de propósito por alguns segundos ali, para não castigar a estrutura.
Chegar ao espaço e chegar à órbita não são a mesma coisa
Essa distinção vale um parágrafo porque é a origem de muita confusão em notícia.
Um voo suborbital sobe acima de 100 km, passa alguns minutos sem peso e cai de volta. É isso que as empresas de turismo espacial vendem, como explicamos em Turismo espacial: as empresas que já vendem passagem. Esse voo "chega ao espaço" em dois ou três minutos e acaba em cerca de dez.
Um voo orbital precisa dos oito ou nove minutos inteiros, porque não basta a altura: é preciso a velocidade lateral. A diferença de energia entre os dois é enorme — e é a diferença entre um passeio e uma missão.
Quando alguém diz "o foguete chegou ao espaço em três minutos", provavelmente está certo e falando de altitude. Quando alguém diz "oito minutos até a órbita", também está certo e falando de outra coisa.
E no Brasil, quanto demoraria?
A conta não mudaria muito, mas o Brasil tem uma vantagem rara na largada. Alcântara, no Maranhão, fica a pouco mais de 2 graus do equador, e perto do equador a rotação da Terra já dá ao foguete um empurrão de graça para o leste — detalhe que explicamos em Alcântara: por que a base brasileira é cobiçada no mundo todo.
Esse empurrão não encurta os oito minutos. O que ele faz é reduzir o combustível necessário para chegar à mesma velocidade, o que significa mais carga útil pelo mesmo preço. O relógio é parecido em qualquer lugar do mundo; o que muda é quanto cabe dentro do foguete.
