Primeiro foguete usando ar como propulsor é projetado pela ESA com sucesso

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O mundo agora tem um propulsor de foguete que usa ar em vez de combustível – e isso pode mudar a forma como os satélites voam nas órbitas mais baixas ao redor da Terra.

O novo propulsor pode coletar, comprimir, carregar eletricamente e liberar as moléculas de ar, eliminando a necessidade de combustível químico. Tudo o que é necessário é eletricidade, que geralmente pode ser captada do sol.

De acordo com os testes de laboratório executados pela equipe da Agência Espacial Europeia (ESA) por trás do projeto, o novo propulsor poderá alimentar “uma nova classe de satélites”, operando durante anos em torno de planetas como a Terra ou Marte.

“Este resultado significa que a propulsão elétrica com ar não é mais simplesmente uma teoria, mas um conceito tangível, pronto para ser desenvolvido, para servir um dia como base de uma nova classe de missões”, relata um dos cientistas da ESA, Louis Walpot.

A ESA tem estado ocupada trabalhando nisso por mais de uma década. Seu satélite GOCE funcionou por mais de cinco anos usando um tipo similar de propulsor, embora também dependesse de 40 quilos de xenônio como propulsor para mantê-lo funcionando.

Agora, a agência descobriu como usar o ar – e embora não haja moléculas de ar no vácuo do espaço, o suficiente pode ser coletado em órbitas baixas para dar um impulso periódico ao satélite.

Esses alcances externos da atmosfera diminuem gradualmente os satélites em órbita e os puxam de volta à Terra, razão pela qual esses estímulos são necessários.

A chave para descobrir isso foi encontrar uma maneira de coletar e comprimir as moléculas de ar escassas. A carga elétrica e a ionização são cruciais aqui, fornecendo a aceleração necessária.

“A equipe fez simulações de computador sobre o comportamento das partículas para modelar todas as diferentes opções de admissão”, diz Walpot. “Mas tudo se resumia a esse teste prático para saber se o consumo combinado e o propulsor funcionariam juntos ou não”.

“Em vez de simplesmente medir a densidade resultante no coletor para verificar o projeto de consumo, decidimos ligar um propulsor elétrico. Desta forma, provamos que poderíamos de fato coletar e comprimir as moléculas de ar a um nível onde a ignição poderia acontecer e medir o impulso real”.

A equipe montou uma câmara de vácuo de teste e propulsor na Itália, simulando o ambiente a uma altitude de 200 quilômetros e uma velocidade de 7,8 quilômetros por segundo.

Sem válvulas ou partes complexas, tudo o que é necessário é o poder de carregar eletricamente as moléculas para acelerá-las e ejetá-las. Um sistema especial de dois estágios foi projetado para uma carga mais eficiente.

O propulsor de foguete foi testado com xenônio, em seguida, uma mistura de nitrogênio-oxigênio e, finalmente, apenas com as moléculas de ar atmosférico.

Ainda há muito trabalho a fazer antes que um sistema desse tipo possa ser instalado em um satélite, mas isso é uma evidência sólida de que tal sistema é possível.

Traduzido e adaptado de Science Alert.

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