Motor econômico
Que tal enviar uma sonda
espacial da Terra à Lua gastando um décimo de litro de
combustível?
É o que prometem engenheiros da Escola Politécnica de
Lausanne, na Suíça.
Eles apresentaram o primeiro protótipo de um
motor-foguete ultracompacto cujo objetivo declarado é
"reduzir drasticamente o custo da exploração espacial".
O motor inteiro, incluindo combustível e controle
eletrônico, pesa 200 gramas e foi projetado especificamente
para impulsionar satélites e sondas espaciais de pequeno
porte.
O motor é a primeira peça de um
satélite-gari para limpar o lixo espacial, cuja
construção foi proposta há cerca de um mês.
Ele também será usado em uma constelação de
nanossatélites que a Alemanha está construindo para gravar
sinais de rádio de frequência ultrabaixa no lado oculto da
Lua.
Liberdade para os satélites
Com a miniaturização dos equipamentos, os nanossatélites
caíram no gosto dos cientistas porque seu custo de
fabricação e de lançamento é muito mais baixo do que um
satélite convencional.
Seu grande inconveniente é justamente a falta de
propulsão, o que limita sua capacidade de coleta de dados
científicos de elevada precisão.
"Até agora, os nanossatélites ficam travados em suas
órbitas. Nosso objetivo é torná-los livres," disse Herbert
Shea, coordenador do projeto.
Motor iônico
Em vez de um combustível inflamável, o novo minimotor
espacial usa um líquido iônico, um composto químico chamado
EMI-BF4, que funciona tanto como solvente quanto como
eletrólito.
Ele é composto de moléculas eletricamente carregadas, ou
íons - como o sal de cozinha, com a diferença que o
combustível do foguete é líquido a temperatura ambiente.
Para que o motor funcione e empurre o satélite, os íons
são arrancados do líquido e ejetados por um campo elétrico.
Esse é o princípio básico do
motor iônico: o combustível não é queimado, ele é
expelido.
A saída do motor iônico também não é feita por aquele
bocal tradicional dos motores foguetes: são mais de 1.000
furos por centímetro quadrado em uma placa de silício.
Funcionamento do motor iônico
Primeiramente o combustível é levado por capilaridade até
um reservatório na extremidade dos microbocais.
Lá os íons são extraídos por um eletrodo mantido a uma
tensão de 1.000 volts, acelerados, e finalmente emitidos da
traseira do satélite, produzindo o empuxo.
A polaridade do campo elétrico é revertida a cada
segundo, permitindo que tanto os íons negativos quanto os
positivos sejam ejetados.
Ao contrário de um motor foguete comum, que queima o
combustível, o motor iônico acelera lentamente, mas continua
acelerando por muito mais tempo - sua aceleração é de um
décimo de milímetro por segundo ao quadrado, o que significa
que ele faz de 0 a 100 km/h em 77 horas.
Tirando a limpo
Os testes mostraram que, depois de seis meses de
funcionamento, a velocidade do micromotor iônico passou de
24.000 km/h - típica de um objeto em órbita da Terra - para
42.000 km/h.
"Nós calculamos que, para alcançar a órbita lunar, um
nanossatélite de 1 quilograma impulsionado por nosso motor
vai levar seis meses e consumir 100 mililitros de
combustível," explicou Muriel Richard, membro da equipe de
desenvolvimento.
Depois de ter levantado suspeitas e recebido críticas
quando da apresentação do projeto do satélite-gari, o
CleanSpace, os engenheiros suíços agora afirmam que
pretendem finalizar o protótipo do seu limpador de lixo
espacial em um ano.
O protótipo será testado com o nanossatélite SwissCube,
que já está fora de operação, mas ainda em órbita.
