Cientistas da FAB estudam propulsão a laser

Cientistas da FAB estudam propulsão a laser

Fonte: IEAv - FAB

Cientistas e engenheiros do Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica do IEAv deram um grande passo rumo aos estudos do conceito da propulsão a laser:

Produziram um feixe de luz laser na região do infravermelho de aproximadamente 1 gigawatt (potência equivalente a dez milhões de lâmpadas incandescentes) e o guiaram de modo seguro para o interior da câmara de ensaios do maior túnel de vento hipersônico da América Latina, conhecido como T3.

A foto mostra o momento em que o feixe de luz laser é enviado para o interior da câmara de ensaios do T3, onde um alvo, material térmico utilizado para evidenciar a presença deste tipo de luz laser invisível ao olho humano, é literalmente queimado.

O próximo passo é sincronizar o feixe de luz laser e o escoamento hipersônico oferecido pelo T3, de maneira que o vôo hipersônico de um veículo lançador leve, propulsionado a laser, possa ser pela primeira vez duplicado em laboratório.

Estes experimentos visam aumentar o entendimento básico e tecnológico desse conceito avançado de propulsão aeroespacial.

Informações também disponíveis no site: http://www.ieav.cta.br/

Nova forma de propulsão atingirá 10% da velocidade da luz e poderá levar a humanidade às estrelas

Redação do Site Inovação Tecnológica


Propulsão híbrida laser-atômica poderá viabilizar explorações interestelares
Conceito de uma nave alimentada pelo motor Mini-Mag Orion.

Acabamos de comemorar 30 anos de bons serviços prestados à ciência e à exploração espacial pelas duas sondas espaciais Voyager. Mas, se levamos décadas para atingir apenas a fronteira do nosso próprio Sistema Solar, quando então poderemos explorar as galáxias?



Motores espaciais

Enquanto não aprendemos a manipular a teia do espaço-tempo, continuamos a fazer avanços importantes nos motores das naves espaciais. Já conseguimos construir motores de foguetes com controle da queima de combustíveis líquidos. Mais promissores ainda são os motores iônicos, planejados há décadas, mas só agora sendo utilizados em missões reais. Ainda assim, continuamos falando de missões apenas no interior do nosso Sistema Solar, com vôos durando décadas e, ainda assim, dependendo de trajetórias bem definidas, que aproveitam a aceleração dos campos gravitacionais dos planetas que vão ficando pelo caminho.

Propulsão a laser

A conclusão é óbvia: se quisermos dar início a uma exploração espacial realmente em larga escala precisamos de novas tecnologias. Há inúmeras propostas, todas elas dentro de nossa capacidade de entendimento das teorias, mas igualmente todas ainda longe das possibilidades técnicas de nossa engenharia. Dentre essas novas formas de propulsão, têm merecido destaque aquelas que defendem a utilização de naves alimentadas pela energia de um poderosíssimo raio laser, disparado da Terra - a chamada propulsão a laser.

Ainda estaríamos ligados umbilicalmente à Terra natal mas, em comparação com as naves e sondas atuais seria como sairmos de um andador de criança para um carro último tipo. Teríamos uma capacidade de navegação pelo Sistema Solar que faria delirar os cientistas e viabilizaria pesquisas hoje inimagináveis. E poderíamos realmente chegar a outras estrelas, ainda que com naves não tripuladas.

Propulsão híbrida laser-atômica

Agora há outra alternativa, como um potencial aparentemente superior. Os pesquisadores Dana Andrews e Roger Lenard desenvolveram o conceito de um novo tipo de propulsão chamado de MiniMag, a sigla de Miniature Magnetic Orion. O projeto Orion original desenvolveu a idéia de uma nave espacial impulsionada por sucessivas detonações nucleares.

Os pesquisadores juntaram essa idéia com a teoria da propulsão a laser, criando um tipo de propulsão híbrida que, segundo eles, poderá viabilizar a exploração interestelar a curto prazo e sem depender de novas descobertas científicas disruptivas, que possam trazer para a realidade a utilização de outros caminhos, como as fendas espaciais e os vôos de dobra.

Combustível disparado por laser

A espaçonave teria um motor atômico mas precisaria levar apenas uma pequena quantidade de combustível nuclear. O restante do combustível seria arremessado até ela na forma de minúsculas partículas carregadas pelo feixe de raio laser. As sondas espaciais Voyager também possuem motores atômicos, mas a nova proposta fala de um tipo de motor atômico totalmente novo, no qual as detonações aconteceriam no interior de um reator de compressão magnética. Ainda não temos tecnologia para construir um reator assim, mas as experiências que os cientistas fizeram na Máquina Z comprovam que o conceito é viável.

Reator atômico com compressão magnética

A tecnologia de compressão magnética reduziria drasticamente o tamanho da nave, tanto em relação à nave prevista pelo projeto Orion original, quanto em relação à propulsão a laser original. As pequenas partículas de combustível seriam comprimidas no interior do campo magnético até atingir uma altíssima densidade, quando então seriam detonadas. O plasma resultante da explosão seria dirigida para o exterior por um bocal também magnético, gerando o empuxo que poderia levar a espaçonave às estrelas.

10% da velocidade da luz

Segundo os pesquisadores, uma espaçonave assim seria capaz de atingir 10% da velocidade da luz. O suficiente para revolucionar a exploração de nosso Sistema Solar e de suas vizinhanças e até mesmo para atingir as estrelas mais próximas. Com a vantagem de que se baseia nos conhecimentos da Física atual, não dependendo de nenhuma revolução do conhecimento. Eles acreditam que a tecnologia necessária para viabilizar sua idéia poderá estar ao nosso alcance ainda neste século.

Matuzalem

Mas, como todos os bons visionários, eles não param na fronteira do possível. Estimando os avanços na biologia e na medicina, que farão com que o homem tenha um tempo de vida muito superior ao atual, segundo eles, é concebível popular a galáxia em ciclos de expansão de 60 a 90 anos-luz.

Se ficarmos apenas com a nave que eles propõem construir, viajando a 10% da velocidade da luz, isso equivale a dizer que as tripulações e os colonizadores das galáxias viajando a bordo dessas espaçonaves de conquista de novas planetas deveriam superar Matuzalem e viverem mais de 900 anos. Mas eles não têm pressa, e afirmam que isso poderá acontecer dentro de quatro ou cinco mil anos.