NASA
Propulsor de iões da NASA
Investigadores criaram satélite de feixe de plasma – propulsor de iões – para limpar a órbita da Terra dos detritos espaciais.
Investigadores da Universidade de Tohoku, no Japão, e da Universidade Nacional da Austrália, criaram um satélite de feixe duplo que produz um impulso de iões que desacelera os detritos para que estes possam ser queimados na atmosfera da Terra.
Atualmente na órbita terrestre existem mais de 7 mil pedaços de destroços – satélites abandonados, propulsores, lixo genérico e até lascas de tinta. Com dimensões maiores ou menores, todos estes destroços têm potencialidade para causar uma colisão devastadora entre satélites ou naves.
Tendo em vista esse perigo, é cada vez maior a preocupação dos cientistas em limpar as pistas orbitais ao redor da Terra. Apesar de este setor da limpeza espacial estar ainda num estado embrionário já há algumas inovações.
Intitulado de “Pastor Iónico”, o novo dispositivo para a limpeza espacial foi teoricamente pensado para eliminar o lixo espacial. A investigação foi publicada na revista Nature no dia 26 de setembro.
Segundo a teoria da investigação, este satélite-caçador seria não tripulado e orbitaria a Terra como se se tratasse de um fragmento. O satélite usaria o escape do seu propulsor de iões para desacelerar os alvos detetados de modo a que estes se queimem na reentrada na atmosfera terrestre.
Na teoria, a invenção demonstrou todo o potencial para ser uma aposta futura. Contudo, na prática, a realidade não se mostrou assim tão simples. E tudo por causa de Newton.
A equipa de investigação liderada por Kazunori Takahashi calculou ser possível construir um propulsor com poder suficiente para desacelerar os detritos mas encontraram uma grande barreira – a 3ª lei de Newton que afirma que para cada ação, existe uma reação igual e oposta.
Portanto, segundo a lei de Newton, o propulsor conseguirá afetar os detritos, mas também sairá afetado nessa interação.
Para ultrapassar esta barreira, a equipa de investigadores montou dois propulsores, em sentidos opostos, no satélite-caçador. Contudo, essa solução significaria a duplicação de um número desconcertante de sistemas, tornando o satélite muito mais complexo e pesado. Além disso, equilibrar a ignição dos dois propulsores, para que o satélite-caçador permaneça a uma distância constante do alvo, seria muito complicado.
Reformulando a investigação, a equipa decidiu criar um novo propulsor bidirecional que age como as espingardas militares sem recuo que têm o cano da arma aberto em ambas as extremidades para diminuir ao máximo o recuo provocado pelo disparo e pela 3ª lei de Newton.
Em vez de serem parados pela culatra convencional, os gases em expansão da carga do propulsor são enviados pela parte aberta traseira enquanto o projétil voa em frente – a descarga bidirecional equilibra as forças, resultando em muito pouco ou nenhum recuo e mantendo o satélite-caçador no mesmo lugar.
“O propulsor de plasma é um sistema sem elétrodos, que permite realizar longas operações num alto nível de potência”, disse Takahashi. “Esta descoberta é consideravelmente diferente das soluções existentes e contribuirá substancialmente para o futuro da atividade humana no espaço”.
O feixe de íons tem sido testado sob condições controladas de laboratório, e não há, para já, qualquer anúncio sobre quando será desenvolvido para testes práticos.
