O Primeiro Foguete da História: Como a China Criou a Propulsão a Jato ⏱ 22 min

O Primeiro Foguete da História: Como a China Criou a Propulsão a Jato

Durante milhares de anos, a humanidade observou pássaros atravessando o céu, estrelas percorrendo a noite e cometas surgindo no firmamento. Mas transformar o desejo de voar em uma máquina capaz de produzir seu próprio impulso exigiria uma descoberta muito mais simples e, ao mesmo tempo, explosiva: a pólvora.

Muito antes de existirem motores de combustível líquido, computadores de bordo, plataformas de lançamento ou astronautas, artesãos e militares chineses já utilizavam tubos contendo pólvora capazes de produzir empuxo.

É dessa história que nasce uma das tecnologias mais importantes da civilização: o foguete.

Mas existe uma ressalva histórica fundamental.

Não sabemos o nome da pessoa que inventou o primeiro foguete.

Também não existe uma data absolutamente consensual para seu surgimento.

O que existe é uma sequência extraordinariamente bem documentada de invenções chinesas que, ao longo de séculos, transformaram a pólvora em dispositivos capazes de produzir propulsão por gases.

E a história é ainda mais interessante porque o primeiro foguete provavelmente não foi criado para chegar ao espaço.

Ele nasceu entre fogos de artifício, armas, tubos de bambu e experimentos com pólvora.

Antes do foguete: a descoberta da pólvora

Para entender a origem dos foguetes, precisamos voltar ainda mais no tempo.

A pólvora foi desenvolvida na China durante a Idade Média, provavelmente por processos experimentais realizados por alquimistas que buscavam diferentes substâncias e efeitos químicos.

A composição tradicional envolvia nitrato de potássio, enxofre e carvão vegetal.

Quando a mistura era incendiada, ocorria uma rápida reação química que produzia gases quentes e partículas.

Essa característica seria fundamental.

Porque um foguete não precisa empurrar o ar para trás.

Ele carrega consigo o material que produz o gás necessário para gerar o empuxo.

Essa é uma diferença fundamental entre foguetes e aeronaves.

Um avião depende do ar atmosférico para gerar sustentação e, no caso de motores convencionais, utiliza o oxigênio disponível na atmosfera para a combustão.

Um foguete carrega seu próprio oxidante.

Por isso, um foguete pode funcionar no espaço, onde praticamente não existe ar. A NASA destaca justamente essa característica como uma das diferenças fundamentais entre foguetes e aeronaves.

Quem inventou o primeiro foguete?

Aqui está uma das respostas mais frustrantes — e historicamente mais honestas:

não sabemos.

Não existe um registro confiável identificando uma única pessoa como inventora do primeiro foguete.

A invenção parece ter resultado de um processo gradual de experimentação tecnológica.

O Museu Nacional do Ar e do Espaço do Smithsonian ressalta que não sabemos exatamente quem criou o primeiro foguete, nem quando ou de que maneira ele surgiu. A interpretação tradicional coloca a origem dos foguetes na China durante a dinastia Song, mas os termos utilizados nos documentos históricos chineses podem ser ambíguos e mudar de significado ao longo do tempo.

Portanto, atribuir a invenção a um indivíduo específico seria transformar uma hipótese em fato.

E aqui vale uma regra importante para qualquer investigação histórica:

quando os documentos não sabem o nome do inventor, nós também não devemos inventá-lo.

As primeiras "flechas de fogo"

Um dos primeiros capítulos da história dos foguetes está relacionado às chamadas flechas de fogo.

Em chinês, aparecem termos como huo jian, geralmente traduzidos como "flecha de fogo".

Mas existe um problema.

A expressão podia designar diferentes tipos de armas incendiárias.

Algumas eram flechas convencionais com materiais incendiários.

Outras incorporavam tubos contendo pólvora.

E algumas evoluíram para dispositivos nos quais a própria combustão da pólvora produzia empuxo.

Essa diferença é extremamente importante.

Uma flecha carregando pólvora não é necessariamente um foguete.

Para ser considerado um foguete verdadeiro, o dispositivo precisa obter sua propulsão principalmente da reação e da expulsão dos gases produzidos pelo propelente.

Pesquisadores especializados na história da tecnologia chinesa alertam justamente para essa dificuldade de interpretação das fontes antigas. Um estudo publicado no Journal of Chinese Military History concluiu que as evidências mais antigas precisam ser tratadas com cautela porque os termos utilizados nas fontes não correspondem necessariamente às categorias modernas de "foguete".

A possível data de 969

Uma tradição histórica chinesa atribui a 969 uma importante evolução das flechas de fogo.

Fontes chinesas associam os nomes Yue Yifang e Feng Jisheng ao desenvolvimento de uma flecha impulsionada por pólvora durante a dinastia Song.

A Administração Espacial Nacional da China (CNSA) apresenta essa tradição como a criação, em 969, de uma arma voadora movida a pólvora, formada por uma haste de flecha e um tubo contendo propelente.

A NASA também registra que os chineses desenvolveram tubos de pólvora associados às flechas e posteriormente perceberam que esses tubos podiam produzir propulsão por conta própria.

Entretanto, historiadores especializados recomendam cautela com a interpretação de 969 como a data definitiva do primeiro foguete verdadeiro.

Isso ocorre porque a documentação antiga não utiliza uma terminologia equivalente à nossa classificação moderna.

Portanto, podemos dizer:

969 é uma data historicamente importante na evolução das flechas de fogo chinesas, mas não é possível afirmar com absoluta segurança que naquele ano surgiu o primeiro foguete moderno no sentido técnico da palavra.

O "rato terrestre": talvez o primeiro foguete verdadeiro

E aqui aparece uma das histórias mais fascinantes.

Entre os dispositivos chineses antigos estava um artefato conhecido como ti lao shu, normalmente traduzido como "rato terrestre" ou "rato que corre pelo chão".

O dispositivo consistia essencialmente em um pequeno tubo contendo pólvora.

Quando aceso, o gás produzido pela combustão era expelido pela abertura e impulsionava o dispositivo de maneira descontrolada pelo chão.

Não havia necessariamente uma flecha.

Não havia necessidade de arco.

Não havia alguém lançando o dispositivo mecanicamente.

A própria combustão fornecia o movimento.

É exatamente esse princípio que torna o "rato terrestre" particularmente importante para a história dos foguetes.

O Guinness World Records registra os ti lao shu entre os primeiros foguetes conhecidos, com referências que remontam ao final do século XII.

O Smithsonian também destaca o "rato terrestre" como um dos candidatos mais fortes ao título de primeiro foguete que satisfaz o critério de autopropulsão.

Mas então qual foi o primeiro foguete?

A resposta depende da definição.

O estudo de Frank Winter sobre as origens da tecnologia chinesa conclui que a primeira referência a foguetes verdadeiramente autopropulsionados pode remontar a 1272, durante o cerco de Xiangyang, enquanto as flechas de fogo anteriores provavelmente representam uma fase de desenvolvimento tecnológico diferente.

Portanto, a resposta historicamente mais segura é:

os primeiros foguetes surgiram na China medieval, provavelmente como resultado da evolução das tecnologias de pólvora e das flechas de fogo; o inventor individual é desconhecido.

O que aconteceu em 1232?

Um dos episódios mais famosos da história dos foguetes ocorreu durante o conflito entre a China e os mongóis.

Em 1232, durante a batalha de Kai-Keng, associada à defesa de Kaifeng, os chineses utilizaram armas descritas como "flechas de fogo".

A NASA classifica esses dispositivos como uma forma primitiva de foguete de propelente sólido.

O mecanismo era relativamente simples.

Um tubo contendo pólvora era fechado em uma extremidade e permanecia aberto na outra.

Quando a pólvora era incendiada, os gases quentes escapavam pela abertura.

A reação produzia empuxo.

Uma haste funcionava como elemento estabilizador.

Não havia controle eletrônico.

Não havia giroscópio.

Não havia computador.

Não havia sequer uma compreensão moderna da terceira lei de Newton.

Mas o princípio físico estava funcionando.

Gás sendo expelido para trás. Dispositivo sendo impulsionado para frente.

A NASA descreve as armas utilizadas nesse contexto como uma forma simples de foguete de propelente sólido.

O princípio que Newton explicaria depois

Existe uma ironia histórica maravilhosa nessa história.

Os chineses utilizaram foguetes séculos antes da formulação matemática moderna das leis do movimento.

Em 1687, Isaac Newton publicou os Principia Mathematica, apresentando suas três leis do movimento.

A terceira lei ficou famosa pela formulação:

"Para toda ação há uma reação."

Um foguete é uma demonstração extraordinariamente elegante desse princípio.

Os gases são acelerados em uma direção.

O foguete recebe uma força na direção oposta.

O foguete não precisa empurrar o ar.

Ele empurra seus próprios gases de exaustão.

Essa característica seria fundamental milhares de anos depois, quando os foguetes deixassem de ser armas primitivas e passassem a ser máquinas destinadas a alcançar o espaço.

O problema dos primeiros foguetes

Os primeiros foguetes estavam longe de serem máquinas precisas.

Eram perigosos.

Eram instáveis.

Eram difíceis de controlar.

A NASA destaca que as primeiras flechas de fogo eram notoriamente imprecisas. Algumas explodiam no lançamento, enquanto outras seguiam trajetórias erráticas.

A haste utilizada para estabilizar a flecha também acrescentava peso.

Além disso, enquanto o foguete ainda estava parado, o sistema não possuía estabilidade aerodinâmica suficiente para garantir uma trajetória previsível.

Com o tempo, os chineses desenvolveram formas melhores de lançamento.

Algumas armas passaram a ser disparadas a partir de estruturas e tubos que ajudavam a direcionar o foguete.

Era o início rudimentar daquilo que hoje chamamos de sistema de lançamento.

A evolução dos lançadores

A tecnologia não parou no foguete individual.

Os chineses desenvolveram dispositivos capazes de lançar múltiplos foguetes.

Registros históricos descrevem estruturas destinadas a organizar e disparar várias flechas de fogo.

Entre elas aparecem sistemas conhecidos por nomes como "Long Serpent" e "Hundred Tiger", associados a lançadores capazes de disparar grandes quantidades de projéteis.

A importância dessas máquinas está menos na precisão e mais na ideia.

Os chineses já estavam pensando em:

arma + propelente + estabilização + orientação + lançamento em massa.

Séculos antes de existir uma indústria aeroespacial, os elementos básicos de um sistema de propulsão já estavam sendo combinados.

Os foguetes também eram usados em festas

É impossível contar a história dos foguetes apenas como história militar.

A mesma tecnologia que podia ser utilizada contra um inimigo também podia produzir espetáculos.

Os chineses desenvolveram uma tradição extraordinária de fogos de artifício.

Tubos de pólvora eram utilizados para produzir explosões, faíscas, fumaça e movimento.

Alguns desses dispositivos podiam sair disparados pelo chão ou pelo ar.

É justamente nesse território entre entretenimento e experimentação que provavelmente ocorreu parte da evolução tecnológica do foguete.

O Museu Nacional do Ar e do Espaço observa que a origem do foguete pode ter ocorrido acidentalmente a partir de dispositivos pirotécnicos que se movimentavam devido aos gases produzidos pela combustão.

Uma descoberta acidental teria então sido transformada em tecnologia deliberada.

O misterioso "Wan Hu"

Existe uma das histórias mais famosas — e mais duvidosas — de toda a história dos foguetes.

Seu protagonista é conhecido como Wan Hu, um suposto funcionário chinês que teria tentado utilizar foguetes para voar.

Segundo a lenda, ele teria construído uma cadeira equipada com duas pipas e dezenas de foguetes de flecha de fogo.

O plano era simples.

Sentar.

Acender os foguetes.

E voar.

A história termina com uma enorme explosão e o desaparecimento de Wan Hu.

O problema?

Não existe evidência histórica confiável de que Wan Hu tenha realmente realizado esse experimento.

A própria NASA apresenta o episódio como uma antiga lenda chinesa e observa que não há certeza de que o evento tenha acontecido.

Portanto, ele pode ser contado como uma curiosidade da história cultural dos foguetes.

Mas não como um fato histórico comprovado.

E isso é particularmente importante em um artigo dedicado a acontecimentos reais.

Como os foguetes chegaram a outras regiões?

A tecnologia não permaneceu restrita à China.

Durante os conflitos dos séculos XIII e seguintes, os mongóis entraram em contato com armas de pólvora chinesas.

Os próprios mongóis passaram a utilizar foguetes.

A tecnologia posteriormente apareceu em diferentes partes da Ásia, Oriente Médio e Europa.

A difusão ocorreu em um período marcado por guerras, comércio e circulação de conhecimentos tecnológicos.

A NASA registra que, após os conflitos do século XIII, os mongóis desenvolveram seus próprios foguetes e que a tecnologia pode ter contribuído para a disseminação dos foguetes na direção da Europa.

Roger Bacon e a pólvora na Europa

Séculos depois, estudiosos europeus começaram a investigar a pólvora e suas aplicações.

Um dos nomes mais famosos foi Roger Bacon, frade franciscano inglês que viveu aproximadamente entre 1214 e 1292.

Bacon escreveu sobre misturas capazes de produzir efeitos explosivos e luminosos.

Seu trabalho não significa que ele tenha inventado o foguete.

A tecnologia de pólvora já existia muito antes na China.

Mas seus estudos representam uma etapa importante na transmissão e desenvolvimento do conhecimento sobre pólvora no Ocidente.

O foguete de múltiplos estágios

Um dos maiores saltos conceituais da história da tecnologia dos foguetes ocorreu muito mais tarde.

No século XVI, o fabricante alemão de fogos de artifício Johann Schmidlap desenvolveu aquilo que ficou conhecido como "step rocket", ou foguete escalonado.

A ideia era engenhosa.

Um foguete carregava outro.

Quando o primeiro estágio terminava sua queima, o estágio seguinte continuava a viagem.

Isso é chamado hoje de estagiamento.

E o conceito é fundamental para os foguetes espaciais modernos.

A NASA considera a ideia de Schmidlap um antecedente direto do conceito de estágios utilizado nos foguetes contemporâneos.

Da arma ao instrumento científico

Durante séculos, foguetes foram utilizados principalmente como armas e instrumentos pirotécnicos.

A grande transformação aconteceria entre os séculos XIX e XX.

A matemática e a física começaram a transformar a tecnologia.

O foguete deixou de ser apenas um tubo cheio de pólvora.

Passou a ser um problema de engenharia.

Como aumentar o impulso?

Como reduzir a massa?

Como estabilizar o veículo?

Como controlar a trajetória?

Como produzir combustão mais eficiente?

Como armazenar combustível líquido?

E, principalmente:

seria possível usar um foguete para viajar além da atmosfera?

O nascimento da ciência moderna dos foguetes

No início do século XX, três nomes se tornariam fundamentais para a moderna astronáutica:

Konstantin Tsiolkovsky, na Rússia;

Robert H. Goddard, nos Estados Unidos;

Hermann Oberth, na Europa.

Eles trabalharam, de maneiras diferentes, sobre a possibilidade de utilizar foguetes para viagens espaciais.

Tsiolkovsky desenvolveu matematicamente o chamado equação do foguete, demonstrando a relação entre velocidade final, massa do veículo e velocidade de exaustão.

Goddard avançou experimentalmente no desenvolvimento de foguetes de combustível líquido.

Oberth contribuiu para a formulação teórica da astronáutica.

A ideia que havia começado com tubos de pólvora agora estava sendo transformada em ciência.

Robert Goddard e o primeiro foguete de combustível líquido

Em 16 de março de 1926, Robert H. Goddard lançou em Auburn, Massachusetts, o primeiro foguete de combustível líquido da história.

O foguete utilizava gasolina como combustível e oxigênio líquido como oxidante.

O voo durou aproximadamente 2,5 segundos.

O veículo subiu cerca de 12 metros e percorreu aproximadamente 56 metros horizontalmente.

Comparado aos foguetes atuais, era extremamente pequeno.

Mas historicamente foi monumental.

A NASA reconhece o lançamento de Goddard como o primeiro voo de um foguete de combustível líquido.

E aqui está uma distinção que frequentemente desaparece nas versões populares dessa história:

Goddard não inventou o primeiro foguete.

Ele desenvolveu o primeiro foguete de combustível líquido funcional.

Os foguetes já existiam havia séculos.

O que Goddard fez foi transformar uma tecnologia antiga em uma máquina capaz de abrir o caminho para a exploração espacial.

Do foguete de Goddard à Lua

A partir daí, a evolução acelerou.

Foguetes cada vez maiores passaram a utilizar:

• combustíveis líquidos;
• turbobombas;
• câmaras de combustão;
• sistemas de orientação;
• estágios múltiplos;
• computadores;
• materiais resistentes a altas temperaturas;
• sistemas de controle de atitude.

Em 1944, a Alemanha colocou em operação o V-2, desenvolvido sob liderança técnica de Wernher von Braun.

O V-2 foi o primeiro míssil balístico de longo alcance e também o primeiro objeto humano a realizar um voo suborbital.

Após a Segunda Guerra Mundial, a tecnologia do V-2 influenciou profundamente os programas espaciais dos Estados Unidos e da União Soviética.

Sputnik: o foguete finalmente chega ao espaço

Em 4 de outubro de 1957, a União Soviética lançou o Sputnik 1, o primeiro satélite artificial da história.

O veículo entrou em órbita terrestre utilizando um foguete derivado da família R-7.

Pela primeira vez, uma máquina construída pela humanidade estava orbitando outro corpo celeste.

A antiga ideia de lançar um tubo impulsionado por gases havia atravessado aproximadamente mil anos de desenvolvimento.

Da pólvora chinesa ao motor de combustível líquido.

Da flecha de fogo ao foguete orbital.

Yuri Gagarin e o primeiro ser humano no espaço

Em 12 de abril de 1961, o foguete soviético Vostok-K colocou Yuri Gagarin em órbita.

Gagarin tornou-se o primeiro ser humano a viajar ao espaço e completar uma órbita terrestre.

A tecnologia que o levou até lá possuía pouco em comum, visualmente, com uma flecha de fogo chinesa.

Mas o princípio fundamental continuava o mesmo:

expelir massa em uma direção para produzir impulso na direção oposta.

Mil anos de engenharia haviam transformado uma ideia rudimentar em uma das máquinas mais complexas já construídas.

O foguete que levou o homem à Lua

Em 16 de julho de 1969, o Saturn V foi lançado do Centro Espacial Kennedy levando a missão Apollo 11.

O gigantesco foguete tinha aproximadamente 111 metros de altura.

Seus cinco motores F-1 no primeiro estágio produziam um empuxo gigantesco.

A missão levaria Neil Armstrong, Buzz Aldrin e Michael Collins até a Lua.

Em 20 de julho de 1969, Armstrong e Aldrin pousaram na superfície lunar.

Mais uma vez, a tecnologia tinha percorrido uma distância quase absurda.

Do tubo de bambu contendo pólvora...

...ao Saturn V.

Uma comparação que parece impossível

O que realmente foi inventado na China?

Não seria correto afirmar simplesmente que "a China inventou o foguete moderno".

O que a história demonstra é algo mais interessante.

A China desenvolveu os primeiros dispositivos conhecidos que utilizavam propulsão por gases gerados pela combustão de pólvora, além de criar diferentes formas de flechas de fogo e foguetes de propelente sólido.

Essas tecnologias foram aperfeiçoadas ao longo dos séculos e contribuíram para o desenvolvimento posterior da ciência e da engenharia dos foguetes.

A própria China reconhece historicamente o foguete como uma de suas grandes invenções tecnológicas.

Mas a história do foguete não pertence a uma única pessoa.

Ela é uma cadeia de descobertas.

Alquimistas descobriram misturas químicas.

Artesãos construíram tubos.

Militares transformaram esses tubos em armas.

Engenheiros melhoraram sua estabilidade.

Físicos explicaram seu funcionamento.

E cientistas do século XX transformaram a tecnologia em um veículo espacial.

A verdadeira revolução estava escondida na fumaça

Talvez a parte mais fascinante dessa história seja que ninguém, no início, estava tentando construir um Saturn V.

Os primeiros experimentadores provavelmente queriam produzir fogo, luz, explosões, efeitos pirotécnicos ou armas.

O foguete surgiu como consequência de uma propriedade simples da matéria:

quando gases são acelerados para fora de um recipiente, o recipiente recebe uma força na direção oposta.

Essa descoberta, inicialmente rudimentar, acabou permitindo que máquinas humanas escapassem da superfície terrestre.

E existe uma ironia extraordinária nisso.

O primeiro foguete não precisava de computador.

Não precisava de radar.

Não precisava de combustível criogênico.

Não precisava de uma sala de controle.

Precisava apenas de um tubo, uma mistura química e uma abertura.

O resto foi construído por quase mil anos de conhecimento acumulado.

O legado do primeiro foguete

A história do foguete é, no fundo, uma história sobre continuidade tecnológica.

A flecha de fogo chinesa não era um foguete espacial.

O ti lao shu não era uma nave.

O foguete de Goddard não poderia alcançar a Lua.

O V-2 não poderia colocar uma missão Apollo em órbita lunar.

Mas cada uma dessas tecnologias resolveu um problema que a seguinte poderia aproveitar.

Essa é uma das características mais impressionantes da história da ciência:

as grandes revoluções raramente surgem prontas.

Elas são construídas sobre pequenas descobertas feitas por pessoas que muitas vezes nem imaginavam onde seu trabalho iria parar.

Conclusão: o primeiro foguete não tinha nome

Se alguém perguntar:

"Quem inventou o primeiro foguete do mundo?"

A resposta mais correta não é um nome.

É:

não sabemos.

Sabemos, entretanto, onde a história dos foguetes encontra suas primeiras raízes mais fortes: na China medieval e na tecnologia da pólvora.

Sabemos que as chamadas flechas de fogo foram importantes na evolução dessa tecnologia.

Sabemos que dispositivos autopropulsionados como o ti lao shu representam candidatos particularmente importantes aos primeiros foguetes verdadeiros.

Sabemos que os chineses utilizaram foguetes em aplicações militares e pirotécnicas.

Sabemos que a tecnologia se espalhou para outras regiões.

Sabemos que séculos depois cientistas como Tsiolkovsky, Goddard e Oberth transformaram o foguete em objeto de estudo científico.

E sabemos que, em 1957, um foguete finalmente levou uma máquina humana à órbita.

Do bambu ao titânio.

Da pólvora ao oxigênio líquido.

Da flecha de fogo ao Saturn V.

O foguete que levou a humanidade ao espaço começou muito antes de alguém imaginar que o espaço poderia ser alcançado.

Fontes e Referências:

• NASA — Rocket History — História dos primeiros foguetes e das flechas de fogo chinesas
• NASA — Brief History of Rockets — evolução dos foguetes desde a China antiga até a era espacial
• NASA — Rocket History: 13th Through 16th Centuries — foguetes chineses, uso militar e desenvolvimento dos estágios
• NASA — Practical Rocketry — princípios de propulsão e limitações dos primeiros foguetes
• Smithsonian National Air and Space Museum — The First Fireworks: Origins of the Rocket — origem histórica dos primeiros foguetes chineses
• Smithsonian — The History of Rocket Science — estudo sobre os primeiros foguetes e o ti lao shu
• Journal of Chinese Military History — "Cathayan Arrows and Meteors: The Origins of Chinese Rocketry" — estudo acadêmico sobre as origens dos foguetes chineses
• Guinness World Records — First use of rockets — registro histórico dos primeiros foguetes e dos ti lao shu
• China National Space Administration (CNSA) — História dos foguetes chineses e das flechas de fogo
• NASA — Robert Goddard and His Rockets — história do primeiro foguete de combustível líquido