Motor com propulsão bidirecional vai derrubar lixo espacial

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/09/2025

Diagrama conceitual do método de remoção de detritos espaciais usando propulsores de plasma bidirecionais.
[Imagem: Kazunori Takahashi - 10.1038/s41598-025-16449-9]

Como derrubar o lixo espacial

Para que um objeto se mantenha em órbita da Terra, ele precisa ter uma determinada velocidade; diminua essa velocidade e ele cai de volta. Por exemplo, quando os ônibus espaciais precisavam iniciar sua viagem de volta à superfície, eles manobravam para viajar de ré e então acionavam seus motores, que passavam a funcionar como um freio; em pouco tempo eles começavam sua descida controlada.

O professor Kazunori Takahashi, da Universidade Tohoku, no Japão, quer usar o mesmo princípio para destruir o lixo espacial, restos de foguetes, naves, sondas e satélites artificiais cuja vida útil já se esgotou. A quantidade desses detritos espaciais é tamanha que já ameaça as naves e satélites que precisam se manter em órbita.

Como não é viável lançar um motor para cada pedaço de lixo espacial, para que cada um crie seu próprio freio, a ideia é construir um satélite de remoção sem contato, dotado de um motor especial que lance plasma em direção a cada pedaço de lixo espacial. A força do plasma desacelera o lixo, fazendo sua velocidade cair o suficiente para que ele reentre na atmosfera, onde irá se queimar.

Um motor para desacelerar

Mas há problema com essa ideia: A lei de ação e reação, ou terceira lei de Newton, que estabele que a força do plasma emitida pelo motor fará o satélite de remoção recuar, afastando-o do alvo e atenuando o efeito de desaceleração.

Foi aí que o professor Takahashi teve uma ideia: Construir um motor que ejete simultaneamente dois fluxos de plasma, um em direção aos detritos espaciais alvo e outro na direção oposta. O pesquisador chama seu projeto de "propulsor de plasma sem eletrodo com ejeção de plasma bidirecional".

"Este motor de propulsão aplica força de desaceleração ao objeto alvo ejetando plasma, enquanto evita um empuxo excessivo sobre si mesmo, ejetando outra pluma de plasma na direção oposta," disse Takahashi, explicando que também introduziu um campo magnético especial, conhecido como "cúspide", para aumentar a força de desaceleração. Essencialmente, a cúspide contém o plasma através de um campo magnético, de modo que ele permaneça relativamente contido na direção do empuxo, em vez de se dissipar.

Três vezes mais força de desaceleração

Usando tubos de vácuo projetados para imitar as condições do espaço, o pesquisador demonstrou que a ejeção bidirecional de plasma não apenas equilibra o motor como esperado, mas também que a configuração cúspide aumenta a força de desaceleração, o que significa que os detritos espaciais alvejados poderão atingir a taxa de desaceleração necessária para sair da órbita muito mais rapidamente.

Além disso, operar o empuxo em um nível de alta potência sob a configuração cúspide triplicou a força de desaceleração relatada anteriormente. E, como bônus adicional, o sistema de propulsão pode ser operado com argônio, que é mais barato e mais abundante do que os propelentes convencionais dos motores iônicos.

"Esta conquista representa um avanço tecnológico significativo para o desenvolvimento de um sistema de propulsão capaz de remover detritos espaciais de forma eficiente e segura," finalizou Takahashi.

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