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O CURIOSO

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07
Jul05

Viagem a Marte com um motor de plasma

nelsonfq

É possível viajar até Marte com um foguete convencional?


Com os foguetes alimentados por combustíveis químicos, a mistura de sólidos e de líquidos que utilizamos hoje, uma viagem a Marte levaria, no mínimo, dez meses a bordo de uma nave espacial pouco segura e com limitações. O combustível seria um peso morto durante a maior parte da viagem e ocuparia demasiado espaço, deixando pouco para a tripulação e a carga útil. Uma viagem longa nessas condições representaria um duro castigo para o organismo. Meses de exposição à microgravidade enfraquecem os músculos e os ossos, e a radiação persistente do espaço daria cabo dos sistemas imunológicos. O foguete de propulsão química permitiu-nos ir à Lua e estabelecer uma presença permanente no espaço, mas, se quisermos explorar o sistema solar, teremos de desenvolver outro tipo de propulsão.


 


 


A tecnologia de plasma é a solução?


Sim. O plasma é um gás ionizado -com carga eléctrica -, de temperatura muito elevada, cuja energia pode ser convertida em impulso. Estamos a trabalhar nessa área com um protótipo do motor Vasimr, o VX-l0, no Laboratório de Propulsão Avançada do Centro Espacial Johnson, em Houston.


 


Como funciona?


É como se fosse um balão, quando se desata o nó que o aperta: o ar que é expelido leva a que se precipite em todas as direcções. Estamos a utilizar hidrogénio gasoso, que aquecemos até atingir temperaturas extremas. O calor das partículas equivale à velocidade. Para aquecermos o gás, temos de o bombardear com ondas de rádio, um processo semelhante ao de um microondas para ferver água. Deste modo, os átomos perdem os electrões e o gás transforma-se em plasma e fica quente como o Sol. Esse plasma é como uma sopa composta de partículas com carga: iões positivos e electrões negativos. O plasma, que é considerado o quarto estado da matéria, pode ser encontrado de forma natural nos raios, nas nebulosas e no interior das estrelas, onde atinge temperaturas de centenas de milhares de graus. Consegue derreter qualquer material onde se pretenda guardá-lo.


 


Então, como o controlam?


Através de campos magnéticos. Utilizamos electroímanes e bobinas magnéticas muito leves de materiais supercondutores para criar uma válvula magnética, uma espécie de tubo de condução invisível que transporta o plasma sem que entre em contacto com as paredes do motor. Depois, sai pelo escape a velocidades extremas.


 



Quais as vantagens do Vasimr?


Por um lado, reduzir para menos de metade a duração do voo de uma nave até Marte; de oito meses para pouco mais de três. Estou convencido de que poderemos chegar assim ao Planeta Vermelho e ao resto do Sistema Solar. Além disso, o motor poderá ser utilizado para reciclar o hidrogénio residual da Estação Espacial Internacional e servir para manter o laboratório em órbita sem necessidade de ter de se reabastecer com entregas de combustível provenientes da Terra.


 


O motor protege os astronautas da radiação espacial?


O campo magnético produzido pelo Vasimr e o combustível de hidrogénio agem como um escudo protector contra a radiação, que é um dos perigos mais sérios que os tripulantes das missões enfrentam a longo prazo. Além disso, a capacidade de abrir e fechar a válvula, que controla o fluxo do plasma e a velocidade da nave espacial, permite interromper uma missão de imediato.




 


O hidrogénio é o combustível ideal?


Já experimentámos árgon, hélio e xénon, mas o hidrogénio e o seu isótopo, o deutério, são os ideais, pois podem ser conservados a temperaturas criogénicas, e isso significa que também podem ser utilizados para arrefecer os ímanes que contêm o plasma. Além disso, trata-se do elemento mais abundante no universo e os viajantes do futuro poderão obtê-lo em qualquer lugar. Estamos também a desenvolver experiências com substâncias ricas em hidrogénio, como o amoníaco, cuja vantagem é a facilidade de armazenamento.


 



O Vasimir poderá ser o precursor do grande sonho de todos os que trabalham no programa espacial: um foguete de fusão. Um dia, as gerações do futuro usarão esta tecnologia para chegar rapidamente às estrelas.


 


 


In "Entrevista a Franklin Chang-Díaz, físico, astronauta e inventor do foguete Vasimir (E.U.A)", SUPER INTERESSANTE, 86, Junho 2005

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