Questão 46 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Um veículo lançador de satélites de pequeno porte, com dois estágios, apresenta as seguintes características: • massa total no momento do lançamento de 10.000 kg; • massa da carga útil igual a 40 kg; • órbita inclinada de 97,35°; • 500 km de altitude; • propulsores do 1.º estágio: isp (no nível do mar) de 234 s; • propulsores do 2.º estágio: isp de 315 s.
Tendo como referência essa situação hipotética, assinale a opção correta.
- A) O impulso específico dos propulsores do segundo estágio indica que o motor é à base de LOx e querosene.
- B) Operando em Alcântara, tal lançamento requereria 30% menos propelente.
- C) O DeltaV, para a órbita requerida, é de no máximo 1.500 m/s.
- D) A fração de carga útil (40 kg/10.000 kg) é incompatível com a tecnologia atual de veículos lançadores, uma vez que a carga útil máxima deveria ser de 4 kg.
- E) O impulso específico dos propulsores do primeiro estágio indica que o motor é à base de hidrogênio e oxigênio líquidos.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca Cebraspe (AEB 2025).
Comentário
Gabarito: A.
O impulso específico (Isp) mede a eficiência do propulsor. O valor de 315 s no segundo estágio é compatível com motores de oxigênio líquido (LOx) e querosene, combinação usada em estágios superiores. Por isso, a alternativa A é a correta.
Erros das demais:
- B: a órbita pedida tem inclinação de 97,35°, quase polar; nesse caso a rotação da Terra pouco ajuda, pois seu benefício é maior para órbitas de baixa inclinação. A velocidade da superfície na linha do Equador (cerca de 0,46 km/s) é uma pequena parte do DeltaV total, o que não permite reduzir em 30% o propelente.
- C: para chegar a uma órbita de 500 km é preciso ao menos a velocidade orbital (da ordem de 7,6 km/s), além das perdas por gravidade e arrasto; o DeltaV é, portanto, muito superior a 1.500 m/s.
- D: a fração de 40 kg em 10.000 kg é de 0,4%, compatível com lançadores pequenos de vários estágios, cujas frações de carga útil são de poucos por cento ou menos. Não existe um limite de 4 kg (0,04%).
- E: com hidrogênio e oxigênio líquidos o Isp ao nível do mar é bem mais alto que 234 s; esse valor é baixo demais para indicar essa combinação.
Dica: hidrogênio e oxigênio líquidos dão os maiores Isp entre os propelentes químicos; LOx e querosene ficam em faixa intermediária; Isp baixos indicam propelentes de menor desempenho.
Fundamentos: Impulso específico (Isp) como indicador de desempenho de propulsores · Relação entre tecnologia de propelente e Isp típico de estágios de lançadores
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova Cebraspe AEB 2025 (Tecnologista Júnior – Especialidade: Desenvolvimento Tecnológico), questão 46, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.