Victor Bianchin
RedatorVictor Bianchin é jornalista.
Ao longo dos anos, a indústria aeroespacial tem trabalhado no desenvolvimento de foguetes impulsionados por combustíveis sólidos. Eles apresentam várias vantagens, como simplicidade, longa vida útil e alta relação empuxo-peso. No entanto, possuem uma grande desvantagem: uma vez que esses combustíveis começam a queimar, continuam até se esgotarem. Não há como interromper e reiniciar a reação, como costuma ser feito em manobras espaciais.
Apesar disso, um grupo de cientistas da Aerospace Corporation, da Universidade do Sul da Califórnia e da Naval Postgraduate School vem trabalhando no desenvolvimento de combustíveis sólidos de nova geração nos quais esses problemas sejam resolvidos. Por enquanto, eles têm apenas uma prova de conceito em laboratório, mas os primeiros resultados experimentais são bastante promissores.
Os combustíveis sólidos são blocos de propelente que já incluem em sua composição a substância oxidante, que, com a ignição inicial, desencadeia a reação de combustão. O problema é que, uma vez iniciada, não há como parar ou reiniciar essa queima. Seria útil utilizar eletricidade para controlar quando a combustão começa e quando para, mas, até agora, isso não havia sido possível.
Esses cientistas desenvolveram seu combustível sólido com a ajuda de um polímero líquido iônico. Embora ele seja processado para fazer parte de uma matriz sólida, mantém as propriedades de condutividade elétrica dos sais fundidos a partir dos quais foi produzido.
Por outro lado, esse novo combustível sólido é submetido a um processo conhecido como descarga de plasma pulsado em nanossegundos (NPPD, na sigla em inglês). Nesse processo, são gerados pulsos de altíssima voltagem e duração extremamente curta — menos de 100 nanossegundos —, resultando em um processo de ionização no qual o plasma é produzido como resultado.
O plasma do NPPD é gerado no gás da região de combustão. Durante a ionização, são produzidos elétrons e radicais livres que, graças à condutividade iônica do propelente, podem interagir com a frente de chama e controlar a combustão. Assim, ela pode ser interrompida ou reativada ao ativar ou interromper os pulsos elétricos.
Outra grande vantagem desses combustíveis é que, devido ao seu formato compacto, eles podem ser integrados em todo tipo de plataforma espacial, desde CubeSats até grandes naves.
Embora muitas agências e empresas possam aderir aos combustíveis sólidos caso eles se tornem viáveis, os maiores beneficiados serão os pequenos operadores de satélites, já que normalmente não conseguem arcar com uma etapa superior complexa baseada em propelentes líquidos em seus foguetes.
Apesar de serem mais simples, esses sistemas ainda precisam realizar manobras, como ligar ou desligar a combustão em etapas como a inserção em órbita. Motores de combustíveis sólidos são mais simples e podem ser mais baratos. Se os problemas atuais forem resolvidos, eles podem se tornar uma verdadeira revolução tanto para grandes quanto para pequenos operadores.
Imagem | Central News Agency
Este texto foi traduzido/adaptado do site Xataka Espanha.
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