Disco voador terrqueo poder levitar na Lua e em asteroides

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Mecnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 21/12/2021

Disco voador terr

Conceito do disco voador que dever levitar na Lua e em asteroides.
[Imagem: MIT]

Disco voador que levita

Engenheiros aeroespaciais da NASA e do MIT esto testando um novo conceito para um veculo espacial circular que levita graas ao campo eltrico natural da Lua.

O helicptero Engenhosidade tem feito um sucesso inesperado em Marte, mas a Lua e asteroides no possuem nem mesmo a fina atmosfera do planeta vermelho.

Contudo, justamente por no terem atmosfera, esses corpos celestes sem ar podem desenvolver um campo eltrico devido exposio direta ao vento solar e ao plasma circundante no espao.

Na Lua, por exemplo, essa carga superficial forte o suficiente para levitar a poeira a mais de 1 metro do solo, da mesma forma que a eletricidade esttica pode causar arrepios nos cabelos de uma pessoa.

A ideia tirar proveito dessa carga natural para levitar um planador com asas feitas de Mylar, um material que possui naturalmente a mesma carga eltrica que as superfcies de objetos celestes sem ar – como superfcies com cargas semelhantes se repelem, isso deve gerar uma fora suficiente para levantar um planador do solo.

Motores inicos

O inconveniente desse uso direto do campo eltrico que tudo ficaria limitado a pequenos asteroides, j que corpos planetrios maiores, como a Lua, tm uma atrao gravitacional mais forte e contrria.

Para contrabalanar a fora da gravidade, Oliver Richards e seus colegas propem usar minsculos feixes de ons para carregar eletricamente o veculo e aumentar a carga natural da superfcie. O efeito geral dever gerar uma fora repulsiva relativamente grande entre o veculo e o solo, e fazer isso usando muito pouca energia.

Em um estudo de viabilidade inicial, os pesquisadores calculam que essa fora adicional dos ons deve ser forte o suficiente para levitar um pequeno veculo de 900 gramas na Lua e em grandes asteroides, como Psiqu.

Para tirar o mximo de proveito dessa oposio de cargas, o veculo proposto tem um design retr, em formato de disco voador.

“Pensamos em us-lo como as misses Hayabusa, que foram lanadas pela agncia espacial japonesa,” disse Richards. “Aquela espaonave operou ao redor de um pequeno asteroide e lanou pequenos robs em sua superfcie. Da mesma forma, pensamos que uma misso futura poderia enviar pequenos robs flutuantes para explorar a superfcie da Lua e outros asteroides.”

Levitao inica

O projeto de levitao emprega propulsores inicos em miniatura, conhecidos como fontes de ons de lquido inico. Esses propulsores contm um reservatrio contendo lquido inico na forma de sal fundido temperatura ambiente, do qual saem pequenos bicos microfabricados. Quando uma tenso eltrica aplicada, os ons do lquido so carregados e emitidos como um feixe atravs dos bicos, produzindo um empuxo.

Isso j foi testado em satlites, mas a equipe calculou que o efeito no seria suficiente para levitar um veculo na Lua. “Ento pensamos, e se transferirmos nossa prpria carga para a superfcie para complementar sua carga natural?” contou Richards.

Ao apontar propulsores adicionais para o solo e enviar ons positivos para amplificar a carga da superfcie, a equipe concluiu que o impulso poderia produzir uma fora maior contra o veculo espacial, o suficiente para levit-lo do solo. Eles elaboraram um modelo matemtico simples para o cenrio e concluram que, em princpio, a coisa deve funcionar.

Com base neste modelo simples, a equipe previu que um pequeno rover, pesando cerca de um quilograma, poderia levitar a cerca de um centmetro do solo em um grande asteroide como Psiqu, usando uma fonte de ons de 10 quilovolts. Para obter uma decolagem semelhante na Lua, o mesmo rover precisaria de uma fonte de 50 quilovolts.

Bibliografia:

Artigo: Electrostatic levitation on atmosphere-less planetary bodies with ionic-liquid ion sources
Autores: Oliver Jia-Richards, Sebastian K. Hampl, Paulo C. Lozano
Revista: Journal of Spacecraft and Rockets
DOI: 10.2514/1.A35001

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