O Motor a Plasma da UnB - Maiores Informações

Olá leitor!

Trago agora para você maiores informações sobre o motor iônico (plasma) por efeito Hall (já abordado aqui no blog, veja a nota “Programa Uniespaço - Motor de Plasma da UnB”) que está sendo desenvolvido desde 2002 pelo Laboratório de Plasma do Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB), sob a coordenação do conceituado professor José Leonardo Ferreira.

Esse projeto de motor a plasma é um dos dois projetos da UnB na área espacial (o outro é o projeto do motor-foguete híbrido do Grupo de Propulsão desta universidade, que é coordenado pelo também conceituado professor Carlos Alberto Gurgel – veja a nota “O Motor-Foguete Híbrido da UnB” – em breve estarei postando uma nota com maiores informações sobre este projeto) que contam com o apoio do “Programa UNIESPAÇO” da Agência Espacial Brasileira (AEB), e que recentemente tiveram o apoio renovado (veja a nota “AEB Divulga Projetos Aprovados do Programa UNIESPAÇO”).

Vale lembrar leitor, que este não é o único projeto de motor a plasma em desenvolvimento no Brasil (veja a nota “O Propulsor Iônico do INPE”) e tanto o motor que está em desenvolvimento no Laboratório Associado de Plasma (LAP) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), quanto o já citado motor da UnB, visam tornar o pais auto-suficiente em propulsores a plasma para satélites geoestacionários e sondas espaciais.

Como primeiro cliente desses motores, ambos estão sendo previstos para serem utilizados pela MISSÃO ASTER (veja a nota “Projeto Aster é Proposto no IWAE. Será Realizado?”), caso a mesma venha ser aprovada pelo governo.

Voltando ao projeto da UnB, o “Laboratório de Plasma” está desenvolvendo desde agosto de 2002, esse motor a plasma por efeito Hall (ver figura 1), sendo o único projeto deste tipo no país, haja vista que o propulsor do INPE usa fonte do tipo de Kaufmann (par de grades de aceleração).

Figura 1 - Funcionamento do propulsor a plasma por

efeito Hall no LP. Na foto acima, em seu regime de alta

corrente iônica e , na foto abaixo a baixa corrente iônica

Esse propulsor possui uma característica inédita em relação ao outros propulsores do seu tipo: imãs permanentes como fonte do campo magnético (ver figura 2).

Figura 2: Na foto acima ímas permanentes de ferrita
que são utilizados para gerar o campo magnético do

propulsor a plasma por efeito Hall e no desenho abaixo, uma

simulação computacional do campo magnético gerado

por esses mesmos ímas, dispostos nas paredes lateral do propulsor

Atualmente, os vários parâmetros de plasma do propulsor têm sido medidos, assim como simulações computacionais (ver figura 3), de modo a compreender seu funcionamento e estimar as modificações necessárias para um modelo de vôo.

Figura 3 - Esquema de funcionamento do propulsor por

efeito Hall do LP. As cores indicam respectivamente:

circuito de injeção do propelente, tanto para a fonte como

para o catodo-ôco, catodo-ôco, que produz plasma no seu

interior e deste extrai uma feixe de elétrons, os quais produziram

(por impacto eletrônico) o plasma no interior da fonte, anodo, com

potencial +V, o qual atrai os elétrons, campo elétrico gerado pelo

anodo, campo magnético com simetria radial (predominantemente) e

um gradiente, sendo mais intenso no fim do canal da fonte, de modo a

melhorar a aceleração e colimar o feixe de plasma, corrente Hall produzida

pela ortogonalidade entre os campos E e B. Ela produz a aceleração

e corrente de plasma acelera

A tabela abaixo mostra os principais parâmetros de performance (de interesse à propulsão a plasma) do propulsor a plasma por efeito Hall do LP.

Parâmetros do Propulsor:

* Empuxo: entre 26,5 mN e 84,9 mN

* Impulso Específico: entre 1083 e 901,4 s

* Eficiência Elétrica: entre 33, 9 e 67,3 %

Duda Falcão

Fonte: Com informações do site do LP da UnB