gov-civil-vilareal.ptFísico projeta motor de empuxo magnético que pode nos levar ao Planeta Vermelho
>Com a SpaceX continuando a fase de testes para a nave estelar e o entusiasmo se espalhando por um vôo tripulado real para Marte, um interessante conceito de foguete de empuxo magnético concebido pela física Fatima Ebrahimi do Departamento de Energia dos EUA (DOE) Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL) pode tornar a missão muito mais econômica.
A viabilidade de sistemas de propulsão sustentáveis e seguros que superarão os motores de foguetes tradicionais baseados em produtos químicos em viagens espaciais profundas, não apenas em nosso próprio sistema solar, mas algum dia talvez para uma galáxia distante fora da Via Láctea, está em primeiro lugar na mente dos astrofísicos.
Os propulsores iônicos, que já foram o modo padrão de aceleração para autores de ficção científica imaginativos e agora o motor de posicionamento preferido dos cientistas e engenheiros da NASA em seus satélites, podem ter maior resistência e são muito mais baratos de operar, mas geram uma quantidade minúscula de impulso para aceleração finalidades. Esta não é exatamente uma opção viável para uma viagem ao Planeta Vermelho, onde centenas de toneladas de espaçonaves estão sendo movidas pelos céus.
A equipe de Princeton de Ebrahimi desenvolveu um novo conceito que envolve a utilização do mesmo mecanismo cósmico básico que ajuda a empurrar as erupções solares para fora do nosso sol. Essas violentas erupções são compostas de átomos carregados e partículas conhecidas como plasma, que estão aprisionados em campos magnéticos intensos. Suas descobertas foram publicadas no site de pesquisa online, Journal of Plasma Physics .
Para aproveitar essa energia dinâmica em um sistema de propulsão eficaz, Ebrahimi tem como objetivo um tipo de interação chamada reconexão magnética, que é onde os campos magnéticos em ambientes de plasma altamente carregados se reestruturam automaticamente para convergir, separar e reconverter.
As consequências dessa reação cíclica são uma impressionante usina de energia cinética, energia térmica e aceleração de partículas. Este fenômeno não se limita às estrelas, mas também ocorre na atmosfera do nosso planeta e nos reatores de fusão Tokamak, como o National Spherical Torus Experiment do PPPL.
Este inovador propulsor produz movimento ejetando partículas de plasma e bolhas magnéticas conhecidas como plasmóides, que aumentam a potência de propulsão.
'As viagens de longa distância levam meses ou anos porque o impulso específico dos motores de foguetes químicos é muito baixo, então a nave demora um pouco para ganhar velocidade,' Ebrahimi explica . “Mas se fizermos propulsores com base na reconexão magnética, poderemos concebivelmente completar missões de longa distância em um período de tempo mais curto. Enquanto outros propulsores requerem gás pesado, feito de átomos como o xenônio, neste conceito você pode usar qualquer tipo de gás que quiser. '
Crédito: Elle Starkman, PPPL Office of Communications e ITER
Um propulsor magnético funciona como os modernos propulsores iônicos que estão se tornando cada vez mais comuns em uma ampla gama de sondas e espaçonaves. Estes operam carregando uma base propelente composta de átomos pesados como o xenônio, introduzindo então um campo elétrico e fazendo com que eles acelerem. No conceito intrigante de Ebrahmi, os campos magnéticos são recrutados para o trabalho de aceleração.
Atualmente, simulações de computador derivadas de computadores PPPL e do National Energy Research Scientific Computing Center no Lawrence Berkeley National Laboratory em Berkeley, Califórnia, indicam que os propulsores de reconexão magnética podem teoricamente fabricar velocidades de exaustão dez vezes mais rápidas do que qualquer sistema de propulsão elétrica usado hoje.
Este trabalho foi inspirado em trabalhos de fusão anteriores e esta é a primeira vez que plasmóides e reconexão foram propostas para propulsão espacial, Ebrahimi adicionado . O próximo passo é construir um protótipo!
