Motor iônico permite ir a Marte e voltar sem reabastecer

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/01/2016

Teste de um propulsor de íons, com sua característica emissão azulada de plasma.
[Imagem: NASA/GRC]

Motor iônico

Os motores iônicos vêm sendo usados em sondas espaciais há alguns anos porque consomem pouco combustível e funcionam por longos períodos.

Embora não sejam bons de arrancada, os motores iônicos fornecem uma aceleração contínua, o que significa que as naves podem alcançar velocidades muito altas, além de viajar a pontos onde a energia solar não é suficiente para as necessidades da nave.

Agora, uma empresa criada por pesquisadores da Universidade de Sidney, na Austrália, a Neumann Space, anunciou a criação de um novo tipo de motor iônico ainda mais eficiente - tão eficiente que seria capaz de levar uma nave a Marte e trazê-la de volta com uma única barra de combustível.

A empresa afirma que o motor poderia ser usado para enviar materiais de suporte à frente da missão tripulada, em naves de carga que poderiam viajar mais lentamente.

Mas a tecnologia também pode ser usada em satélites artificiais, para manterem sua órbita estável.

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Motor de solda

O novo propulsor usa combustível sólido e eletricidade de uma forma que lembra uma máquina de solda.

As máquinas de solda possuem um catodo (negativo) na forma do eletrodo de solda, e um anodo (positivo), geralmente na forma de uma garra que vai presa à peça que será soldada.

Quando a ponta do eletrodo aproxima-se da peça, fecha-se um arco voltaico porque o campo elétrico é forte o suficiente para arrancar elétrons das moléculas de ar, fazendo saltar as fagulhas. O arco faz a eletricidade fluir através do eletrodo, arrancando seus átomos, que fluem pelo plasma rumo à peça, fazendo a solda.

O novo motor funciona exatamente da mesma maneira, com a diferença de que os átomos não são depositados na peça para formar uma solda, mas lançados ao espaço, provendo empuxo, ou seja, empurrando o motor na direção oposta.

Diagrama esquemático do novo motor iônico, que funciona de forma parecida com uma máquina de solda.
[Imagem: Neumann Space]

Combustível metálico

O combustível é uma barra metálica - a empresa já testou vários metais, incluindo vanádio, magnésio, titânio, bismuto, molibdênio, e continua fazendo outros testes em busca do melhor combustível.

O anodo é um cilindro oco alinhado no eixo com o catodo, ligeiramente deslocado para a frente, para facilitar a formação do arco.

Assim que a energia é ligada - o motor funciona com uma tensão de 250 volts -, o plasma forma-se em pequenos pontos na superfície do catodo, que é erodido, com o material extraído sendo acelerado por uma câmara de vácuo e ejetado em alta velocidade.

Ainda não há previsão de um teste do novo motor no espaço. Em testes em laboratório, o novo motor iônico bateu o recorde mundial de impulso específico, que pertencia a um motor da NASA chamado Hipep (High Power Electric Propulsion).

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