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quarta-feira, outubro 10, 2012

Star Trek: Motores de impulso a fusão são estudados por cientistas

By on 10.10.12
http://4.bp.blogspot.com/_lA9YvWuJvSE/TUsWlz0Q1II/AAAAAAAAADY/VcgxyD5Nd3w/s1600/uss-kelvin-ncc-0514_l1.jpg Um grupo de cientistas da Universidade do Alabama, Nasa, Boeing e do Oak Ridge National Laboratory estão envolvidos numa empreitada ambiciosa: desenvolver um motor de fusão nuclear inspirado na tecnologia que empurra a nave Enterprise no seriado Star Trek.
Para criar um motor de fusão nos moldes do criado pela série, os cientistas precisaram pensar num tipo de combustível viável, não muito caro de se produzir, eficiente na geração de energia e praticável do ponto de vista logístico. O resultado foi a descoberta de um cristal, feito de deutério (um isótopo estável de hidrogênio) e Li6 (um isótopo de lítio).

A inspiração no seriado vem naturalmente para cientistas que precisam resolver um problema desafiador: uma das grandes limitações para a humanidade se lançar a longas distâncias no espaço está no fato de que nossas tecnologias de propulsão são ainda muito rudimentares. Como exemplo disso, as naves Voyager, lançadas nos anos 1970, viajam a 60 mil km/h e, mesmo assim, ainda não foram além da zona de influência do Sol.

O eventual motor de fusão, contudo, não geraria a onda de impulso que leva a Enterprise a todos os cantos do cosmo mais rápido do que a própria luz. O motor conseguiria uma fração dessa velocidade, mas ainda assim, rápida o suficiente para reduzir pela metade a duração de uma viagem para a Marte: de seis meses para três meses. Teoricamente, de acordo com a pesquisa, o motor de fusão poderia alcançar a velocidade de 100.723 km/h. A Terra, por exemplo, executa a translação em torno do Sol a 108 mil km/h.

Para acelerar a essa velocidade, o motor funcionaria da seguinte forma: uma rede cilíndrica de fios muito finos de lítio são submetidos a uma corrente elétrica de milhões de ampéres em pulsos de menos de 100 nanosegundos – a força é tamanha, que a energia gerada superaria a casa dos 3 terawatts. Mais uma vez, como comparação, o mundo consome, em um ano inteiro, aproximadamente 15 terawatts de energia.

Toda essa eletricidade cria um tipo de bolha magnética na saída do motor, que vaporiza os fios de lítio, transformando-os em plasma. O campo magnético acaba comprimindo o plasma feito de deutério em Li6 a ponto de que seus átomos sofram fusão e liberem quantidades assombrosas de energia, resultando no empuxo que moverá o foguete.

Limitações do modelo de fusão nuclear
O grande problema da pesquisa é a própria criação da tecnologia de fusão nuclear. Ao longo das décadas, pesquisas nesse sentido acabaram estancando diante do problema que fundir dois átomos para gerar energia acabava custando mais energia do que aquela que era liberada. Contudo, nos últimos anos, avanços na área já acenam para um reator de fusão possível e eficiente energeticamente.

As limitações e custos envolvidos explicam o porquê da pesquisa ter uma janela dilatada. A intenção é de que apenas em 2030 a tecnologia esteja pronta para testes reais. Até lá, será desenvolvida em pranchetas, complicados softwares de modelagem e simulação. Curiosamente ou não, por volta de 2031, Marte e Terra estarão novamente alinhados nos pontos mais próximos de suas órbitas – só 82 milhões de quilômetros.



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