'Motor Espacial Aspirado' em Desenvolvimento Pela 'Universidade de Surrey (Reino Unido)' Colocará Naves na Fronteira Entre a Atmosfera e o Espaço

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[Imagem: University of Surrey]

Conceito do motor espacial aspirado, que viabilizará naves no limite entre a atmosfera e o espaço, e seu protótipo em teste de laboratório.

 

Recentemente, um grupo de engenheiros da Universidade de Surrey, no Reino Unido, revelou uma abordagem inovadora para impulsionar espaçonaves em órbitas incrivelmente próximas da Terra, utilizando nada menos que o ar rarefeito como sua fonte de energia.

 

Enquanto os propulsores hipersônicos atualmente em uso também capturam ar atmosférico, sua capacidade de voar a velocidades até doze vezes maiores que a do som requer altas pressões, normalmente obtidas a partir de motores-foguetes para proporcionar o impulso inicial.

 

A novidade reside em um conceito diferente, que adapta tecnologia espacial para operar quase na borda da atmosfera terrestre, onde o ar é extremamente rarefeito, mas ainda presente em altitudes abaixo das órbitas tradicionais dos satélites artificiais.

 

O Professor Andrea Fabris enfatiza os benefícios dessa abordagem: órbitas muito baixas permitem uma observação da Terra com resolução sem precedentes, acelerando as telecomunicações e abrindo portas para pesquisas científicas avançadas sobre a ionosfera, o que pode melhorar significativamente os modelos atmosféricos.

 

[Imagem: Mansur Tisaev et al. - 10.1016/j.actaastro.2023.11.028]

A imagem de baixo mostra a saída do motor sendo testado com xenônio (tonalidade azul) e ar rarefeito (tonalidade vermelha).

O segredo está em capturar o ar rarefeito e usá-lo como propelente para um tipo de motor elétrico semelhante aos motores iônicos, já amplamente utilizados em missões espaciais. Nesse novo modelo, o ar ambiente é transformado em plasma por um propulsor elétrico, evitando a necessidade de transportar propelentes como o xenônio, comum nos motores iônicos convencionais.

 

O Professor Mansur Tisaev explica que estão desenvolvendo um cátodo para operar em propulsores eletrostáticos, adaptados ao ar rarefeito das órbitas ultrabaixas. Ao coletar e comprimir os gases dessa altitude, conseguem criar um fluxo de propelente ionizado, que é então acelerado usando campos elétricos e magnéticos, alimentados por energia solar.

 

Neste conceito inovador, batizado de "propulsão elétrica aspirada", a nave mantém sua órbita compensando o arrasto atmosférico, eliminando a necessidade de armazenamento de propelente a bordo. Isso não apenas amplia a vida útil da missão, mas também reduz significativamente os custos de lançamento.

 

A Agência Espacial do Reino Unido demonstrou interesse nessa ideia revolucionária e já financiou o desenvolvimento do conceito de propulsão elétrica aspirada, abrindo caminho para uma nova era na exploração espacial.

 

Saiba mais:

 

Artigo: Development and standalone testing of the Air-breathing Microwave Plasma CAThode (AMPCAT)

Autores: Mansur Tisaev, Burak Karadag, Eugenio Ferrato, Tommaso Andreussi, Andrea Lucca Fabris

Revista: Acta Astronautica

 

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