Foguetes Poderão Ser Impulsionados Por Feixes de Micro-Ondas
Olá leitor!
Segue abaixo uma interessante notícia postada ontem (03/05)
no site “Inovação Tecnológica” destacando que Foguetes poderão
ser impulsionados por Feixes de Micro-Ondas.
Duda Falcão
ESPAÇO
Foguetes Poderão Ser Impulsionados Por Feixes de Micro-Ondas
Redação do Site Inovação Tecnológica
03/06/2020
[Imagem: Universidade de Tsukuba]
Foguetes com impulsão termal por micro-ondas usados nos
testes.
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Foguete Impulsionado Por Micro-Ondas
Usar foguetes
para lançar satélites e pessoas em órbita exige muito combustível: 95% da massa
total do foguete, o que significa que só 5% é carga útil.
Apenas para comparação, isso é como se um caminhão padrão
de dois eixos, que pesa 6 toneladas e carrega outros 10.000 quilogramas (kg),
pudesse levar apenas 300 kg de carga.
É por isso que há tanto esforço em busca de melhores
sistemas de propulsão para foguetes.
Um desses sistemas inovadores propõe usar micro-ondas de
alta potência para suplementar - ou quase substituir - os combustíveis químicos
dos foguetes. Nesse tipo de propulsão termal, um poderoso feixe de micro-ondas
é disparado do solo para o foguete, e a energia é usada para queimar
hidrogênio, por exemplo.
De fato, existem diversas propostas para se fazer isso,
mas como é caro e demorado construir protótipos, Kohei Shimamura e seus colegas
da Universidade de Tsukuba, no Japão, decidiram fazer um comparativo entre as
técnicas acessíveis com a tecnologia atual, para ver em qual delas vale a pena
investir.
Comparativo Entre Sistemas de Propulsão
Os engenheiros calculam que um foguete exija um megawatt
de propulsão acionada por micro-ondas para cada quilograma de carga útil a ser
posta em uma órbita mínima ao redor da Terra.
Um complicador é que as propostas iniciais estipulavam
que o foguete precisaria ter uma antena de recepção do mesmo tamanho que a
antena em terra responsável pela transmissão do feixe de micro-ondas.
"No entanto, aplicações práticas exigirão um grande
transmissor terrestre e um pequeno receptor no foguete, e, portanto, uma transmissão
de foco variável," explica o professor Shimamura. "Queríamos não
apenas demonstrar essa abordagem, mas também quantificar sua eficiência".
Fazendo a comparação mais abrangente até hoje de todas as
propostas, Shimamura calculou a eficiência, a curtas distâncias, de cada
componente do sistema.
O gerador de micro-ondas terrestre alcançou 51% de
eficiência, o sistema de antena de recepção no foguete 34%, a fonte de
alimentação sem fio que envia as micro-ondas ao sistema de propulsão do foguete
chega a 14% de eficiência e o motor que utiliza a energia das micro-ondas para
aquecer o propulsor de foguete utilizará 6% da energia aplicada inicialmente na
antena em terra.
Os dados mostram que a proposta inicial das antenas de
mesmo tamanho não é a melhor escolha, ao menos para o estágio inicial de subida
do foguete.
Mas isso não é suficiente para começar a construir
foguetes impulsionados por micro-ondas: Será preciso agora fazer estudos mais
aprofundados da eficiência a longa distância, lembrando que a altitude
tipicamente considerada como a "fronteira
do espaço" é de 100 km, mas é preciso ir bem além disso para se
atingir uma órbita estável por um período razoável de tempo.
"Este é um desafio difícil, mas é um próximo passo
importante no avanço da tecnologia de micro-ondas para uso prático em
lançamentos de foguetes," disse Shimamura.
Bibliografia:
Artigo: Wireless Power Transmission Efficiency for
Microwave Rocket Using 28 GHz Gyrotron
Autores: Kohei Shimamura, Maho Matsukura, Naoto Ozaki,
Kaisei Miyawaki, Shigeru Yokota, Ryutaro Minami, Tsuyoshi Kariya, Tsuyoshi Imai
Revista: Journal of Spacecraft and Rockets
DOI: 10.2514/1.A34726
Fonte: Site Inovação Tecnológica - https://www.inovacaotecnologica.com.br
Comentário: Olha aí, eu acho que estamos muito longe de
usar uma solução como essa e tenho dúvidas se usaremos um dia, mas enfim, tá aí
a notícia.
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