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Espaço

Vento solar poderá impulsionar espaçonaves sem motores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/04/2007

Vento solar poderá impulsionar espaçonaves sem motores

[Imagem: Finnish Meteorological Institute]

Pesquisadores do Centro Espacial Kumpula, na Finlândia, propuseram um novo enfoque para a criação de uma espaçonave sem motor, que poderá explorar os confins do nosso sistema planetário aproveitando-se unicamente do chamado vento solar.

A idéia é uma variação das velas solares (veja Espaçonave impulsionada pela luz solar.), um conceito fortemente defendida pela Sociedade Planetária e que só não foi ainda testada porque a sonda espacial Cosmos-1 caiu no mar logo após o lançamento, nunca atingindo sua órbita. A NASA, além das agências espaciais européia e japonesa também já têm projetos em andamento com velas solares.

Vento Solar

O vento solar é uma espécie de plasma que sai constantemente do Sol em todas as direções, muito tênue, mas extremamente veloz, atingindo entre 300 e 800 km/s. É esse vento solar que alimenta as auroras boreais e que governa todo o clima espacial em nosso Sistema Solar.

A força desse vento solar, chamada tecnicamente de pressão dinâmica média, atinge cerca de 2 nanopascal - o que corresponde ao peso de 0,2 gramas por quilômetro quadrado.

Enquanto os defensores das velas solares prevêm a utilização de velas gigantescas, feitas de um material leve e reflexivo, que aproveitará o momento dos fótons da luz solar, os cientistas finlandeses defendem a utilização de campos elétricos para aproveitar as forças extremamente fracas do vento solar.

Campo elétrico

A idéia é gerar um campo elétrico ao redor da espaçonave. Esse campo elétrico pode ser criado ao longo de fios finíssimos que se espalham a partir da espaçonave. A energia que deverá manter constante ao tensão ao longo desses fios poderá ser gerada por meio de painéis solares tradicionais.

Os cientistas prevêm o uso de fios de até 20 km de comprimento. Como são muito finos, esses fios podem ser postos em órbita na forma de pequenos e leves carretéis, que seriam desenrolados depois que a nave já estivesse saindo da órbita terrestre.

Um único fio com 20 km de comprimento gera uma área efetiva de aproveitamento do vento solar de 1 quilômetro quadrado. Os resultados das simulações feitas pelos cientistas mostram que se pode aproveitar uma força de cerca de 50 nM/m por unidade de comprimento do fio, o que permitirá que uma pequena espaçonave atinja velocidades entre 50 e 100 quilômetros por segundo - entre 10 e 20 AU por ano.

Isso significa que a nave atingiria Plutão em apenas quatro anos e sairia da heliosfera para o espaço exterior em menos de 15 anos.

Como uma espaçonave movida pelo vento solar não precisará de combustível, essa nova forma de propulsão sem motor poderá representar uma alternativa barata para futuras missões espaciais que poderão transportar matérias-primas, por exemplo, exploradas de asteróides.

Bibliografia:

Artigo: Simulation study of solar wind push on a charged wire: solar wind electric sail propulsion
Autores: P. Janhunen, A. Sandroos
Revista: Annales Geophysicae
Data: 29 March 2007
Vol.: Vol. 25, 755-767






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