quinta-feira, 4 de junho de 2009

Edge Of Space - A Inovadora Iniciativa Paulista


Segue abaixo leitor informações sobre um grupo paulista particular chamado “Edge Of Space” constituído por engenheiros, mestres ou mestrandos em engenharia aeroespacial, especificamente em propulsão líquida que foram formados no ITA - Instituto Tecnológico da Aeronáutica. Esse grupo que vem desenvolvendo motores e foguetes de propulsão liquida de baixo custo é liderado pelo engenheiro José Miraglia, e tem um projeto de um foguete suborbital e de um pequeno foguete lançador para nanosatélites.

Entrei em contato por e-mail com o engenheiro Miraglia e ele me disse que o investimento do grupo é totalmente privado com parte das pesquisas apoiada pela FAPESP (Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo), no programa PIPE (Programa de Incentivo a Pequena Empresa) Fase I. Segundo o engenheiro, ele esta buscando junto a FAPESP a liberação de verba para um PIPE Fase II e junto ao Finep, para o desenvolvimento de propulsores maiores, sempre objetivando os propelentes verdes (“Green propellants”), peróxido de hidrogênio e etanol. O objetivo do grupo segundo ele é amadurecimento do projeto visando à criação de uma empresa aeroespacial.

Miraglia vislumbra um programa espacial privado, objetivando lucro com a colocação de satélites, foguetes suborbitais e o turismo espacial, que está alavancando mundo afora de forma primorosa a tecnologia aeroespacial acessível de baixo custo e mesmo assim segura.

Ainda segundo ele, o grupo tem um projeto de um foguete suborbital para atingir 100 Km (linha de Kármán) visando se tornarem os primeiro grupo particular no Brasil a fazer isso. Além do projeto do foguete suborbital, o grupo tem ainda o projeto de um lançador orbital para picosatélite entre 1 a 2 Kg e também o projeto de um veículo suborbital para o Turismo Espacial.

O grupo também incentiva a “Educação para o Espaço”, como os kits de mini foguetes e material técnico encontrado no site: WWW.foguete.org gerando os recursos (infelizmente ainda poucos) para os investimos nas pesquisas da “Edge of Space”.

Maiores informações:
http://www.edgeofspace.org


Duda Falcão

EDGE OF SPACE


Como surgiu a Edge of Space


A "Edge of Space" nasceu com três idéias principais, o desenvolvimento de um foguete que atingisse a "Linha de Kármán" os 100 Km de altitude, com a tecnologia deste foguete a idéia do lançamento de um satélite de 1 Kg numa órbita baixa e um vôo suborbital tripulado, hoje visando o turismo espacial, (podemos ser os pioneiros no Brasil).

A busca por foguetes e lançadores de baixo custo e a utilização dos "Green Propellants" como o peróxido de hidrogênio, oxigênio líquido, óxido nitroso, etanol e metano, são fundamentais, sendo que a escolha no momento é a utilização do peróxido de hidrogênio e etanol.

Em breve motores a propelente híbrido utilizando óxido nitroso ou LOX e um polímero também serão construídos


Projeto para Motor Foguete


O propulsor de 20 N desenvolvido e testado pela Edge Of Space apresentou resultados bastante satisfatórios na utilização do propelente a base de etanol anidro e peróxido de hidrogênio.


Vídeo do motor de 20 N, produzido pela Edge Of Space


Inovação Tecnológica

Podemos caracterizar que este propelente utiliza substâncias produzidas no Brasil em larga escala e baixo custo podendo substituir com grande vantagem a hidrazina.







Novidades


Este motor é monopropelente catalítico, utiliza peróxido de hidrogênio e catalisador cerâmico. O empuxo é de 150 N e é um motor "cold" todo fabricado em alumínio, com uma excelente relação empuxo peso.



Tecnologia 100% Brasileira


Motivação

O Brasil necessita urgentemente capacitar-se na tecnologia de motores foguete àpropelente liquido, tanto para utilização em satélites quanto em veículos lançadores.Os propelentes líquidos atualmente utilizados pelo Brasil estão restritos à utilização nocontrole de atitude de satélites e injeção orbital, e são a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio, ambos importados, extremamente caros e altamente tóxicos.

O peróxido de hidrogênio e o etanol são produzidos em larga escala no Brasilà um baixíssimo custo.

O peróxido de hidrogênio é produzido atualmente no Brasil pôr empresas como a Degussa (100.000 toneladas/ano) e a Peróxidos do Brasil (120.000 toneladas/ano), este peróxido é comercializado em concentrações de 35%, 50%, 60% e 70%.A quantidade de Etanol produzido atualmente no Brasil é de 16 milhões de toneladaspor ano.

A existência de um grande parque industrial instalado, a segurança no manuseio, abaixa toxidez, baixo custo o domínio tecnológico fazem da mistura peróxido de hidrogênioetanol uma escolha certa.

Inovação Tecnológica

A utilização em propulsores de veículos lançadores é também vista como alternativa bastante promissora.

Como já foi demonstrado pelo bem sucedido programa espacial inglês da década de 70. O peróxido de hidrogênio historicamente já foi muito utilizado com êxito como propelente em sistemas propulsivos monopropelente e bipropelente; como exemplo podemos citar os motores foguetes alemães da segunda guerra mundial e o bem sucedido programa espacial britânico.



Foguete Suborbital Edge Of Space


Estágio único:

Massa total do estágio: 62 Kg
Propelente: Peróxido de Hidrogênio / Etanol
Material estrutural: Alumínio / Fibra de Carbono – Epóxi
Objetivo: Atingir a linha de Kármán (100 Km de altitude)




Simulações Balísticas




Gradientes de densidade à uma velocidade de 800 m/s



Ondas de Choque




Altitude X Tempo


Aceleração X Tempo


Mach Number X Tempo


Velocidade X Tempo



Lançador de Nanosatélites


Primeiro Estágio:

Formação: Cluster de 4 foguetes
Massa total do estágio: 274.6 Kg
Propelente: Peróxido de Hidrogênio / Etanol
Material estrutural: Alumínio / Fibra de Carbono – Epóxi
Isp: 220 s

Segundo Estágio:

Formação: Cluster de 2 foguetes
Massa total do estágio: 137.2 Kg
Propelente: Peróxido de Hidrogênio / Etanol
Material estrutural: Alumínio / Fibra de Carbono – Epóxi
Isp: 260 s

Terceiro Estágio:

Massa total do estágio: 68.6 Kg
Propelente: Peróxido de Hidrogênio / Etanol
Material estrutural: Alumínio / Fibra de Carbono – Epóxi
Isp: 260 s

Quarto Estágio:

Massa total do estágio: 17 Kg
Propelente: Peróxido de Hidrogênio / Etanol
Material estrutural: Alumínio / Fibra de Carbono – Epóxi
Isp: 260 s

Carga Útil Máxima: 2.75 Kg (pico ou nanosatélite)



Vantagens do Peróxido de Hidrogênio

O peróxido de hidrogênio, apresenta algumas características que o tornam umaescolha muito promissora para utilização em sistemas propulsivos, dentre as característicasdesejadas as mais importantes são:

• Muito versátil, podendo ser utilizado como monopropelente e como oxidante emsistemas bipropelente;

• Com uma densidade maior que a maioria dos propelentes, necessita de um menorvolume de reservatório e consequentemente uma menor massa do satélite ou veículo lançador;

• Menor toxidez que os demais propelentes, a exemplo da hidrazina ou do tetróxidode nitrogênio;

• Elevada razão oxidante combustível, minimizando assim a necessidade demaiores quantidades de combustível;

• Armazenável por longos períodos de tempo;

• Compatível com materiais de baixo custo, como alumínio e aço inoxidável;

• Baixo custo se comparado aos demais propelentes, além de ser produzido noBrasil;

O peróxido de hidrogênio é produzido atualmente no Brasil pôr empresas como a Degussa (100.000 toneladas/ano) e a Peróxidos do Brasil (120.000 toneladas/ano), este peróxido é comercializado em concentrações de 35%, 50%, 60% e 70%.

A quantidade de Etanol produzido atualmente no Brasil é de 16 milhões de toneladas por ano. A existência de um grande parque industrial instalado, a segurança no manuseio, a baixa toxidez, baixo custo o domínio tecnológico fazem da mistura peróxido de hidrogênio etanol uma escolha certa para sua utilização como propelente.

Desempenho Termoquímico

Os resultados de simulações termoquímicas nos mostram que os propelentes a base de peróxido de hidrogênio / etanol tem desempenho bastante satisfatório.

A utilização do peróxido de hidrogênio em sistemas propulsivos tanto para controle de atitude quanto propulsão principal tem recebido bastante atenção por parte de diversos programas espaciais na Rússia, China, USA e Europa.

Em sistemas de controle, o desenvolvimento de novos catalisadores que adicionados em pequenas quantidades ao combustível tornam hipergólica a ignição com o querosene ou o álcool etílico apresentam uma alternativa de baixo custo e maior segurança operacional comparado com os sistemas tradicionais de hidrazina, mono metil hidrazina e tetróxido de nitrogênio.

Esta alternativa torna-se especialmente atrativa para o Brasil que ainda não dispõe de infra-estrutura instalada para a operação e manuseio dos propelentes tradicionais, tóxicos, importados e de difícil manipulação.

Equipe

Denis Neias (Estudante de Engenharia Mecatrônica)

José Miraglia (Engenheiro Químico, Mestre em Engenharia Aeroespacial, Líder do Projeto)

Márcio Luís Ueda (Engenheiro de Telecomunicações, Mestrando em Engenharia Aeroespacial)

Reinaldo Santos Martins (Engenheiro de Telecomunicações, Mestrando em Engenharia Aeroespacial)

Rodolfo Milhomem Batista (Estudante de Direito e Webmaster)

Vanderlei Neias Junior (Engenheiro de Telecomunicações, Mestrando em Engenharia Aeroespacial)


Fonte: Site do Edge Of Space

Comentário: Iniciativas como essa desse grupo de engenheiros paulistas, são merecedoras de uma maior divulgação por parte da mídia e de um maior interesse por parte dos órgãos que compõem o Programa Espacial Brasileiro. A AEB precisa de ações mais concretas e menos políticas para que o programa espacial realmente tome seu rumo. É necessário que a AEB se reformule e passe realmente a gerenciar e administrar os interesses do programa espacial e deixe de ser uma mera repassadora de recursos. Esta claro mundo afora que a ajuda das universidades e de centros de pesquisas privados e públicos, além das empresas existentes e as que serão criadas, são peças fundamentais para o desenvolvimento do qualquer país nas atividades espaciais. O incentivo por parte da AEB e dos fundos de pesquisas do Brasil serão imprescindíveis para que esse desenvolvimento aconteça. No entanto, nenhum gol será alcançado a médio e longo prazo se a AEB não arrumar a casa e buscar focar-se nas reais necessidades e possibilidades do Brasil na área espacial. Aproveito para parabenizar ao engenheiro José Miraglia e sua equipe pela iniciativa e pela visão e perseverança adontada nesse projeto e nos que certamente ele e a Edge Of Space haverão de criar a partir dessa iniciativa. Sucesso a todos vocês.

2 comentários:

  1. Meus parabéns pelo conjunto da obra mas fica uma pergunta ha interesse de vocês em participar do projeto espacial brasileiro?

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  2. Olá Julio!

    Eu creio que não seja essa a questão, pois não depende deles a participação ou não no PEB governamental.

    Abs

    Duda Falcão
    (Blog Brazilian Space)

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