Varda diz que comprovou que a fabricação espacial funciona – agora quer torná-la chata

Quando Will Bruey fala sobre o futuro, os prazos são mais curtos do que muitos podem imaginar. O CEO da Varda Space Industries prevê que dentro de 10 anos, alguém poderá estar num local de aterragem e observar várias naves espaciais especializadas por noite a aproximarem-se da Terra como estrelas cadentes, cada uma transportando produtos farmacêuticos fabricados no espaço. Dentro de 15 a 20 anos, diz ele, será mais barato enviar um ser humano da classe trabalhadora para a órbita durante um mês do que mantê-lo na Terra.

A razão pela qual Bruey acha que esses cenários são realistas é porque ele já assistiu ao desenrolar de projeções de negócios ambiciosas, enquanto trabalhava como engenheiro na SpaceX.

“Lembro que o primeiro foguete em que trabalhei na SpaceX foi o voo três do Falcon 9”, ele disse no recente evento Disrupt do TechCrunch. Desde então, o veículo de lançamento parcialmente reutilizável, de dois estágios e de elevação média, completou quase 600 missões com sucesso. “Se alguém tivesse me dito ‘foguetes reutilizáveis’ e ‘(veremos tantos (desses) voos como voos diários saindo do LAX’, eu teria pensado, ‘Tudo bem, (talvez em) 15 a 20 anos’, e isso parece o mesmo nível de futurismo.”

Varda já provou o conceito central. Em Fevereiro de 2024, após uma odisseia regulamentar que durou meses, a empresa tornou-se a terceira entidade empresarial a trazer algo de volta da órbita – cristais de ritonavir, um medicamento para o VIH – juntando-se à SpaceX e à Boeing nesse clube exclusivo. Ele completou algumas missões desde então.

A empresa traz os seus produtos farmacêuticos de volta à Terra dentro da cápsula W-1, uma pequena nave espacial cónica com cerca de 90 centímetros de diâmetro, 74 centímetros de altura e pesando menos de 90 quilos (aproximadamente o tamanho de uma grande lata de lixo de cozinha). A empresa lança essas cápsulas ad-hoc a bordo de missões compartilhadas da SpaceX, onde são hospedadas por um ônibus espacial Rocket Lab que fornece energia, comunicações, propulsão e controle enquanto está em órbita.

Então, por que fabricar cristais no espaço? Na microgravidade, as forças habituais que interferem na formação de cristais na Terra – como a sedimentação e a gravidade que puxa os cristais em crescimento – essencialmente desaparecem. Varda diz que isso lhe dá um controle muito mais preciso sobre a cristalização, permitindo criar cristais com tamanhos uniformes ou até mesmo novos polimorfos (diferentes arranjos estruturais da mesma molécula). Estas melhorias podem traduzir-se em benefícios reais: melhor estabilidade, maior pureza e maior prazo de validade dos medicamentos.

O processo não é rápido. A fabricação farmacêutica pode levar semanas ou meses em órbita. Mas uma vez concluída, a cápsula se separa do ônibus espacial e mergulha de volta na atmosfera da Terra a mais de 30.000 quilômetros por hora, atingindo velocidades acima de Mach 25. Um escudo térmico feito de material ablador de carbono desenvolvido pela NASA protege a carga em seu interior, e um pára-quedas a derruba para um pouso suave.

Bruey diz que as pessoas muitas vezes entendem Varda de forma errada. A empresa não está “na indústria espacial; estamos na indústria espacial”, disse ele. O espaço é “apenas mais um lugar para onde enviar”.

Dito de outra forma, o negócio em si é bastante prosaico, propôs ele, sugerindo que as pessoas imaginem um biorreator, ou apenas um forno, que tenha os botões habituais – temperatura, taxa de agitação, pressão – e oferecendo que Varda está a adicionar um “botão de gravidade”.

“Esqueça o espaço por um segundo”, disse Bruey. “Temos apenas este forno mágico na parte de trás do nosso armazém, onde você pode criar formulações que de outra forma não conseguiria.”

Vale a pena notar: Varda não está descobrindo novos medicamentos nem criando novas moléculas. O objetivo é expandir o leque do que pode ser feito com os medicamentos existentes e aprovados.

Isto não é ciência especulativa. Empresas como a Bristol Myers Squibb e a Merck realizam experiências de cristalização farmacêutica na Estação Espacial Internacional há anos, provando que o conceito funciona. Varda diz que está apenas a torná-lo comercial através da construção da infra-estrutura para o fazer repetidamente, de forma fiável e a uma escala que possa realmente ser importante para a indústria farmacêutica.

Quanto ao porquê agora, duas coisas mudaram. Primeiro, os lançamentos espaciais tornaram-se reserváveis ​​e previsíveis. “Dez anos atrás, você teria que conseguir um voo fretado. Era como pegar carona para chegar à órbita se você não fosse a carga útil principal da missão”, explicou Bruey. “Ainda é caro hoje, mas (é confiável, você pode reservar uma vaga e nós reservamos lançamentos com anos de antecedência.”

Em segundo lugar, empresas como a Rocket Lab começaram a produzir ônibus satélites que podiam ser adquiridos imediatamente. Comprar ônibus Photon da Rocket Lab e integrar suas cápsulas de fabricação farmacêutica a eles foi um grande desbloqueio.

Ainda assim, apenas os produtos de maior valor fazem sentido do ponto de vista económico. É por isso que Varda começou com produtos farmacêuticos; um medicamento que pode custar milhares de dólares por dose pode absorver os custos de transporte.

A teoria dos “sete dominós”

Quando Bruey fala com membros do Congresso, o que diz fazer com frequência atualmente, ele lança o que chama de “teoria dos sete dominós”.

Dominó um: foguetes reutilizáveis. Feito. Dominó dois: fabricar medicamentos em órbita e devolvê-los. O Domino três é o grande problema: colocar um medicamento em testes clínicos. “É um grande negócio porque o que significa é um lançamento perpétuo.”

É aqui que o modelo de negócios da Varda diverge fundamentalmente de qualquer outra empresa espacial.

Pense em como funcionam as empresas satélites. SiriusXM lança satélites para transmissão de rádio. DirecTV lança satélites para transmitir televisão. Até mesmo a Starlink, com os seus milhares de satélites, está fundamentalmente a construir uma constelação – uma rede que, uma vez concluída, não requer lançamentos constantes para funcionar. Essas empresas tratam o lançamento como um investimento de capital. Eles gastam dinheiro para colocar hardware em órbita e pronto.

Varda é diferente. Cada formulação de medicamento requer execuções de fabricação. As execuções de fabricação exigem lançamentos. Mais demanda pelos medicamentos significa mais lançamentos.

Isto é importante porque muda a economia dos fornecedores de lançamento. Em vez de vender um número fixo de lançamentos para construir uma constelação, eles têm um cliente com demanda (teoricamente) ilimitada que cresce com sucesso. Esse tipo de procura previsível e escalável ajuda a justificar os custos fixos da infraestrutura de lançamento e reduz os preços por lançamento.

O Dominó quatro desencadeia o ciclo de feedback: à medida que Varda cresce, os custos caem, tornando o próximo nível de medicamentos economicamente viável. Mais medicamentos significam mais escala, reduzindo novamente os custos – um ciclo que Bruey diz que irá “empurrar os custos de lançamento para o chão”.

A viabilidade comercial do Varda ainda não foi comprovada e nenhum medicamento fabricado no espaço está atualmente nas prateleiras das farmácias. Mas o ciclo virtuoso que Bruey imagina não beneficiará apenas Varda. Os custos de lançamento mais baixos tornam o espaço acessível para outras indústrias, incluindo semicondutores, fibras ópticas e materiais exóticos – tudo o que beneficia da microgravidade mas que ainda não pode justificar a despesa.

Eventualmente, Bruey diz à sua equipe, os custos de lançamento ficarão tão baixos que será mais barato colocar um funcionário em órbita por um mês, porque criar automação adicional custaria mais.

“Imagino que ‘Jane’ vá para o espaço por um mês. Será como (ir para) uma plataforma de petróleo. Ela trabalha na fábrica de medicamentos por um mês, volta e (se torna) a primeira pessoa a ir ao espaço e voltar, onde gera mais valor do que o custo para levá-la até lá.”

É nesse momento, diz Bruey, que “a mão invisível da economia de mercado livre nos tira do nosso planeta natal”.

A experiência de quase morte

O caminho para as entregas de drogas das estrelas cadentes quase terminou antes de começar, disse Bruey ao TechCrunch.

Varda lançou o W-1 em junho de 2023 a bordo de uma missão de transporte compartilhado SpaceX Falcon 9. O processo de fabricação farmacêutica dentro da cápsula funcionou conforme planejado, produzindo cristais da Forma III do ritonavir, uma estrutura cristalina específica do medicamento para HIV que é difícil de criar na Terra. Os experimentos foram concluídos em semanas.

Mas então a cápsula simplesmente. . . permaneceu em órbita. Durante seis meses. O problema não era técnico, disse Bruey; Varda não conseguiu aprovação para trazer sua cápsula W-1 para casa.

O Campo de Testes e Treinamento de Utah, onde Varda queria pousar, existe para “testar armas e treinar guerreiros”, como disse Bruey. As drogas espaciais não se enquadravam nessa categoria, então Varda não era um cliente prioritário. Quando as missões militares de maior prioridade precisavam do alcance, elas ultrapassavam as janelas de pouso programadas de Varda. Cada colisão invalidou a licença de reentrada da empresa junto à FAA, exigindo que ela reiniciasse o processo de aprovação.

“Havia 80 pessoas no escritório que passaram dois anos e meio de suas vidas nessa coisa, e ela está em órbita, mas não temos certeza se poderá voltar para casa”, lembrou Bruey.

A situação parecia ruim do lado de fora. Para os observadores, parecia que Varda tinha sido imprudente e lançado sem as devidas aprovações. Mas ele disse que, na realidade, a FAA autorizou o Varda a lançar sem uma licença de reentrada finalizada porque a agência queria encorajar a nascente indústria de reentrada comercial.

A FAA autorizou o Varda a lançar sem uma licença de reentrada finalizada, incentivando a nascente indústria de reentrada comercial.

“Eles nos encorajaram a prosseguir com nosso lançamento, com o objetivo de continuarmos a coordenar essa licença, bem como o uso do tempo de reentrada com o alcance, enquanto estávamos em órbita”, explicou Bruey.

O verdadeiro problema foi que esta foi a primeira tentativa de reentrada comercial de terras. Não havia nenhum processo estabelecido para a área de Utah coordenar com a FAA. Ambas as entidades sentiram que estavam assumindo toda a responsabilidade.

Varda explorou todas as alternativas que pôde imaginar. Pouso na água? A cápsula não flutua; eles o perderiam. Austrália? Possível, e eles iniciaram essas conversas. Mas Bruey diz que tomou uma decisão: sem meias medidas.

“Ou você tem que ultrapassar os limites da regulamentação para criar este futuro, ou não o faz”, disse ele. “Para que Varda tenha sucesso, precisamos pousar regularmente. Então, engolimos tudo e dissemos: ‘Vamos resolver isso.”

Enquanto sua primeira missão permaneceu em órbita, a empresa continuou a produção da próxima cápsula. Continuou contratando.

Em fevereiro de 2024, oito meses após o lançamento, o W-1 finalmente voltou para casa. Ela pousou conforme planejado originalmente no campo de testes e treinamento de Utah, a primeira espaçonave comercial a pousar em um campo de testes militar e a primeira a pousar em solo dos EUA sob a estrutura de licenciamento Parte 450 da FAA, introduzida pela agência em 2021 para tornar as operações espaciais comerciais mais flexíveis.

Agora, a Varda tem locais de pouso nos EUA e na Austrália e é a primeira empresa a receber uma licença de operador FAA Parte 450 que lhe permite reentrar nos EUA sem reenviar a documentação de segurança completa para cada voo.

Enquanto isso, Varda tem um negócio secundário que surgiu da necessidade: testes hipersônicos.

Muito poucos objetos viajam pela atmosfera a Mach 25. O ambiente nessas velocidades é extremo e único: as temperaturas atingem milhares de graus, criando um revestimento de plasma em torno de um veículo. O próprio ar sofre reações químicas à medida que as moléculas são separadas e recombinadas. Este ambiente não pode ser replicado na Terra, mesmo nos túneis de vento mais avançados.

A Força Aérea e outras agências de defesa precisam testar materiais, sensores, sistemas de navegação e equipamentos de comunicação em condições hipersônicas reais. Tradicionalmente, isso exigiria voos de teste dedicados que custam mais de US$ 100 milhões cada e envolvem riscos significativos.

Varda oferece uma alternativa. Suas cápsulas W-1 já estão reentrando a Mach 25. A empresa pode incorporar sensores, testar novos materiais de proteção térmica ou validar equipamentos no ambiente de voo real, e não em aproximações. A cápsula é semelhante a um túnel de vento e a reentrada é o teste.

Varda já realizou experimentos para o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, incluindo uma carga útil de espectroscopia de emissão óptica que fez medições in-situ da camada de choque durante a reentrada.

Os investidores estão, surpresa, entusiasmados com a história de Varda. A empresa arrecadou US$ 329 milhões em sua rodada da Série C em julho passado, a maior parte destinada à construção do laboratório farmacêutico da empresa em El Segundo. Também está contratando biólogos estruturais e cientistas de cristalização para trabalhar em moléculas mais complexas, eventualmente incluindo produtos biológicos como anticorpos monoclonais, que Bruey diz ser um mercado de US$ 210 bilhões.

Muita coisa precisa acontecer entre então e agora para que Varda abra caminho nesse negócio, bem como faça uma diferença no negócio que está almejando atualmente. Mas se Bruey estiver certo, “então” está mais próximo do que a maioria das pessoas pode imaginar agora.