Custo do voo espacial

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Em 21 de dezembro de 2021, o foguete Falcon 9 da SpaceX lançou uma cápsula de carga para entregar suprimentos e presentes de Natal aos astronautas na Estação Espacial Internacional.

Apenas oito minutos após a decolagem, o primeiro estágio do foguete retornou à Terra, aterrissando em um dos navios drones da SpaceX no Oceano Atlântico. Isso marcou o 100o pouso bem-sucedido da empresa.

Como outras empresas, como a Blue Origin de Jeff Bezos e a Ball Aerospace, a SpaceX está projetando e construindo naves espaciais inovadoras que estão acelerando o transporte espacial, tornando-o mais rotineiro e acessível. Mas quanto custa lançar um foguete de carga no espaço e como esse custo mudou ao longo dos anos?

No gráfico acima, examinamos o custo por quilograma para lançamentos espacial em todo o mundo desde 1960, com base em dados do Centro de Estudos Estratégicos e Internacionais.

A corrida espacial

O século 20 foi marcado pela competição entre dois adversários da Guerra Fria, a União Soviética (URSS) e os Estados Unidos, para alcançar uma capacidade superior de voo espacial.

A corrida espacial levou a grandes avanços tecnológicos, mas essas inovações tiveram um custo alto. Por exemplo, durante a década de 1960, a NASA gastou US $ 28 bilhões para levar os astronautas na lua, um custo hoje equivalente a cerca de US $ 288 bilhões em dólares ajustados pela inflação.

Nas últimas duas décadas, as empresas de startups espaciais demonstraram que podem competir contra empreiteiros aeroespaciais pesados como Boeing e Lockheed Martin. Hoje, o lançamento de um foguete SpaceX pode ser 97% mais barato que o custo de uma viagem russa na Soyuz nos anos 60.

A chave para aumentar a eficiência de custos?

Os reforços de foguetes SpaceX geralmente retornam à Terra em boas condições para poderem ser reformados, o que economiza dinheiro e ajuda a empresa a reduzir os preços dos concorrentes.

Turismo espacial

Embora a concorrência tenha reduzido os preços dos voos de carga, o transporte espacial humano ainda é caro.

Nos últimos 60 anos, cerca de 600 pessoas voaram para o espaço, e a grande maioria delas foi astronauta do governo.

Para uma viagem suborbital no SpaceShipTwo da Virgin Galactic e no New Shepard da Blue Origin, os assentos normalmente custam de US $ 250.000 a US $ 500.000. Voos além disso para órbita real - uma altitude muito maior - são muito mais caro, alcançando mais de US $ 50 milhões por assento.

O futuro do vôo espacial

Em um folheto da SpaceX, o diretor, Benji Reed, disse: “Queremos tornar a vida multi-planetária, e isso significa colocar milhões de pessoas no espaço."

Isso ainda pode parecer um exagero para a maioria das pessoas. Mas, dado o custo decrescente dos vôos espaciais nas últimas duas décadas, talvez o céu não vai seja o limite em um futuro próximo.

Fonte: Visual Capitalist

Explorando o espaço

Clive Thompson, autor de Coders: The Making of a New Tribe and the Remaking of the World, faz um interessante artigo sobre a monetização da fronteira espacial. É um texto bem longo, mas que vale uma leitura. 

Sobre contabilidade (afinal este é um blog de contabilidade) destaco o seguinte:

1. Ao relatar a história do espaço, sob a ótica dos Estados Unidos, Thompson destaca que nos primórdios a Nasa, a agência espacial, fazia contratos do tipo "custo mais". Ou seja, a Nasa pagaria todo o custo mais uma margem de lucro. Este tipo de contrato, comum na área militar e de espionagem, é propício para os incentivos perversos. A empresa contratada não tem interesse em ser eficiente e rápida. Na época de ouro, a Nasa chegou a ter 4,4% do orçamento do governo federal ou US$135 bilhões em moeda de hoje. 

2. A opção da Nasa pelo ônibus espacial, nos anos 80, foi uma opção cara e ao mesmo tempo modesta. O ônibus só voava até a órbita baixa da Terra. Os custos elevados e a falta de interesse político reduziu o orçamento da Nasa. 

3. Tudo isto muda com o interesse do setor privado. Até a década de 80 o satélite era um monopólio da Intelsat, um consórcio de governos. Mas em 1988 um empresário, René Anselmo, quebrou esse acordo e lançou um satélite privado. A explosão da Challenger em 1986 mostrou a decadência da Nasa e isto piorou ainda mais com outra explosão, em 2003. Assim, ao mesmo tempo que há um interesse privado pelo espaço, a agência do governo dos Estados Unidos perde sua força. Para resolver o problema de financiamento, o governo dos EUA incentiva a indústria espacial com fins lucrativos. 

4. Alguns empresários usam recursos próprios - caso de Elon Musk - ou conseguem captação de recursos para financiar novas empresas. Musk criou a SpaceX em 2002 e lançou seu primeiro foguete em 2008. Ao mesmo tempo que firmou um contrato com o governo dos EUA para venda de foguetes, a SpaceX fazia progressos tecnológicos: seus engenheiros conseguiram trazer um foguete de volta para Terra. Em outras palavras: redução de custo. Somente em 2019, investidores colocaram 5,8 bilhões de dólares em empresas espaciais. 

5. Enquanto discutimos a questão ambiental na Terra, Thompson alerta que o problema ambiental espacial é preocupante. Um dos planos de Musk é construir uma rede satélites de rápido acesso à Internet em todo o mundo. Em janeiro de 2020, a Space X colocou 60 satélites; em março, 120. Seu plano é ter 12 mil satélites circulando nosso planeta em 2027. Antes da Space X eram 2 mil satélites. Isto significa, também, lixo espacial. 

Tendo destruído o meio ambiente da Terra, a atividade comercial parece prestes a destruir a próxima fronteira: a órbita baixa da Terra.

E isto já está ocorrendo. 

Em 2009, um satélite de propriedade da empresa americana Iridium colidiu com um satélite do governo russo desativado a mais de 42.000 mph. A queda produziu 2.300 pedaços de destroços, espalhando-se em todas as direções. E os destroços são um problema particularmente difícil no espaço, porque quando está viajando a milhares de milhas por hora, até mesmo um pedaço do tamanho de uma bola de gude é como uma bala, capaz de tornar um satélite danificado inoperável e sem direção - o proprietário não pode mais disparar seus propulsores para guiá-lo em uma órbita superior ou inferior. Existem atualmente cerca de 500.000 pedaços do tamanho de mármore lá em cima. Décadas de viagens espaciais feitas por governos deixaram muito lixo, desde peças de propulsores de foguetes até fragmentos perdidos de experimentos científicos.

Isto corresponde ao que ficou conhecido como Síndrome de Kessler. Uma colisão poderia produzir tanto lixo espacial que iria desencadear uma reação em cadeia, com centenas de satélites destruídos e que formaria um anel de destroços que impediria o lançamento de novos satélites. 

Preço de uma Viagem Espacial

New Shepard (...) foi projetada para levar seis passageiros a 100 km da superfície terrestre suborbital. Isso será alto o suficiente para que os passageiros sentam a falta de peso e possam observar a curvatura do planeta através de uma das seis janelas de observação. Depois de alguns minutos de ausência de gravidade, a cápsula do passageiro se soltará do foguete e retornará à terra com a ajuda de paraquedas.

O que torna [voo] único é que ele decola e aterrissa verticalmente, mais como um avião do que outros foguetes que estamos acostumados a ver. O foguete também voa de forma autônoma, isto é, sem piloto.

Segundo o texto, o preço da passagem estimado: entre 200 a 300 mil dólares.Mesmo assim, não atingirá o ponto de equilíbrio; ou seja, será deficitário.

Mas o texto não leva em consideração a curva de aprendizagem, que pode compensar no médio e longo prazo.

Um assunto interessante. Em maio publicamos sobre Space X (e aqui a continuação). Em 2015, uma postagem muito interessante sobre o custo de levar o satélite para o espaço.

Redução de custo pode ser o segredo da Space X

As viagens espaciais passam pelo controle de custo. Eis como o controle de custo (associado ao desenvolvimento tecnológico) pode melhorar a rentabilidade destas viagens:

O principal objetivo de Elon Musk com a SpaceX (foto) é tornar as viagens espaciais muito mais comuns e acessíveis, reduzindo o custo (...). Uma grande parte da redução do custo é a construção de naves espaciais com peças reutilizáveis, e o foguete Block 5 Falcon 9 poderá voar pelo menos 10 vezes - e talvez até mais. Embora tenha havido algumas naves espaciais reutilizáveis no passado, nós realmente não vimos uma nave como a Block 5 Falcon 9, que pode permitir que uma peça de equipamento tão cara tenha muito uso.

Além de adicionar uma quantidade significativa de reutilização ao Block 5 Falcon 9, também veremos uma enorme redução no tempo (...) permitindo que os vôos ocorram dentro de poucas semanas um do outro, em vez de meses entre.

O impacto será sobre a rentabilidade das viagens:

Com um foguete reutilizável que poderia potencialmente ser usado até 10 vezes, faz sentido que a SpaceX tenha um novo fluxo de oportunidades de lucro - transformando o que antes era um investimento caro no futuro da tecnologia espacial em um empreendimento lucrativo

Ciência e gasto em pesquisa

No Futility Closet uma história interessante sobre a importância da pesquisa (transcrito abaixo com adaptações):

Em 1970, pouco depois do primeiro pouso na lua, o cientista Ernst Stuhlinger recebeu uma carta de uma missionária, Irmã Mary Jucunda, na Zâmbia, questionando como o governo poderia justificar gastar bilhões de dólares em exploração espacial enquanto existiam tantas crianças na Terra morrendo de fome. Ele respondeu com uma história:

Cerca de 400 anos atrás, existia um conde em uma pequena cidade na Alemanha. Ele era uma boa pessoa e deu uma grande parte de sua renda para os pobres em sua cidade. Isso foi muito apreciado, porque a pobreza era grande naquela época e havia epidemias que devastavam o país.

Um dia, o conde encontrou um homem estranho. Ele tinha um pequeno laboratório em sua casa e trabalhava duro durante o dia para que pudesse usar algumas horas da noite para trabalhar em seu laboratório. Ele montou as lentes em tubos e ele usou esse aparelho para olhar para objetos muito pequenos. O conde estava particularmente fascinado pelas criaturas minúsculas que podiam ser observadas com o aparelho e que ele nunca tinha visto antes. Ele convidou o homem a mudar seu laboratório para o castelo e devotar todo seu tempo no desenvolvimento e aperfeiçoamento do seu aparelho ótico.

Os habitantes da cidade, no entanto, ficaram zangados quando perceberam que o conde estava desperdiçando seu dinheiro, como eles pensavam, em algo sem propósito. "Estamos sofrendo a praga", disseram eles, "enquanto ele está pagando esse homem por um hobby inútil!" Mas o conde permaneceu firme. "Eu também apoiarei este homem e seu trabalho, porque eu sei que algum dia algo sairá dele!"

Na verdade, algo muito bom saiu deste trabalho, e também de trabalho semelhante feito por outros em outros lugares: o microscópio. É sabido que o microscópio tem contribuído mais do que qualquer outra invenção para o progresso da medicina e que a eliminação da peste e muitas outras doenças contagiosas na maior parte do mundo é em grande parte resultado dos estudos que o microscópio tornou possível.

O conde, ao destinar parte de seu dinheiro gasto para pesquisa, contribuiu muito mais para aliviar o sofrimento do ser humano do que ele poderia ter contribuído, dando tudo que tinha, para a sua comunidade cheia de pragas.

A história mostrou que o cientista estava correto. A exploração espacial possibilitou o desenvolvimento de inúmeros produtos e melhorias desfrutados por nós dos dias de hoje (figura).

Iniciativa Privada e Espaço

Enquanto alguns países do mundo acreditam que o estado é o único capaz de agir em certos tipos de segmentos, os países mais avançados consideram que a iniciativa privada é muito mais competente e ágil.

No século dezenove diversos aventureiros buscaram atingir o Ártico. Uma análise destas expedições mostrou que as financiadas pelo dinheiro do contribuinte tinham melhores equipamentos e um número maior de pessoas. Mas a maioria dos achados ocorreu nas expedições menores, com menos pessoas, que eram financiadas pela iniciativa privada.

A lição de mais de cem anos atrás está sendo usada na exploração do espaço. Em 2004, o então presidente Bush anunciou que a exploração do espaço deveria contar com a participação da iniciativa privada. O presidente Obama encorajou mais ainda esta filosofia, ao aposentar o programa de ônibus espacial. Isto significa dizer que a Nasa deve contratar terceiros para mandar instrumentos e astronautas para o espaço.

Parece loucura, mas existem interessados. Pelo menos doze empresas estão competindo para criar veículos reutilizáveis, denominados SRVS, que levaram carga ou seres humanos para o espaço. Inicialmente o objetivo é levar carga para Estação Espacial Internacional. Mas existem empresas que estão aproveitando a oportunidade para vender passagens aos interessados em passear longe da terra. Entre as empresas, uma apoiada pela Amazon e outra pela Virgin, ambas bem estabelecidas no seu ramo de atuação.

Uma das empresas já está oferecendo passeios espaciais pela módica quantia de 95 mil dólares para 2013.

A Virgin planeja um voo com oito pessoas numa viagem de duas horas e meia com cinco minutos de ausência de peso. A empresa já possui 530 inscritos para esta viagem, com um custo de 200 mil dólares por pessoa. Entre os inscritos, Ashton Kutcher. Apesar do preço salgado, é muito menor que os 10 milhões de dólares que os contribuintes brasileiros pagaram para levar um astronauta para o espaço. E a frequência da viagem pode fazer o preço reduzir ainda mais no futuro.

A presença da iniciativa privada faz com que a viagem espacial, antes restrita a pessoas altamente preparadas, mais com gastos elevados para os contribuintes, possa ser algo muito mais próximo do turismo que hoje conhecemos. Com a vantagem de não mexer no bolso do contribuinte, como ocorreu no passado.

Isto pode fazer com que as viagens espaciais sejam, nos próximos anos, ao corriqueiro.

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