Espaço

Raios tratores espaciais não serão apenas ficção científica por muito mais tempo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/06/2023

Uma espaçonave de serviço poderá remover detritos da órbita usando forças eletrostáticas.
[Imagem: Schaub Lab]

Raio trator eletrostático

Depois que a NASA começou a levar a sério os estudos sobre OVNIs, pesquisadores agora acreditam ter chegado o momento de trazer para a realidade uma das tecnologias mais antigas do reino da ficção científica, os raios tratores, como os que a nave estelar Enterprise usa para capturar naves ou remover asteroides do caminho.

Julian Hammerl e Hanspeter Schaub, da Universidade do Colorado, nos EUA, acreditam que os raios tratores são a melhor aposta para nos livrarmos do crescente volume de lixo espacial, que está crescendo muito com as constelações de satélite que estão sendo lançadas por diversas empresas e países.

O projeto é simples: Uma frota de pequenas espaçonaves ficaria em órbita da Terra, localizando os pedaços de satélites e foguetes ao redor do planeta. Então, usando dispositivos chamados "feixes de elétrons", esses caminhões basculantes espaciais levariam lentamente esses detritos para um local seguro sem nunca ter que tocá-los.

O princípio para isso também soa como simples: Essencialmente, os lixeiros espaciais usariam o mesmo tipo de física que faz suas meias grudarem em suas calças na secadora.

"Estamos criando uma força eletrostática atrativa ou repulsiva," disse Schaub. "É semelhante ao raio trator que você vê em Jornada nas Estrelas, embora nem de longe tão poderoso."

Não há lixeiras no espaço. Hoje, as peças não mais usadas são simplesmente arremessadas para longe, como este escudo de detritos do Espectrômetro Magnético Alfa.
[Imagem: NASA]

Força eletrostática repulsiva

O conceito da equipe para um raio trator eletrostático funciona um pouco como esfregar um balão em sua cabeça para deixar seu cabelo em pé. Primeiro, uma nave de manutenção se aproximaria de um satélite abandonado, a uma distância de cerca de 15 a 25 metros e, em seguida, o atingiria com um feixe de elétrons. Esses elétrons dariam aos detritos espaciais uma carga negativa, ao mesmo tempo em que tornariam a nave de manutenção relativamente mais positiva.

"Com essa força de atração, você pode essencialmente puxar os detritos sem nunca tocá-los," disse Hammerl. "Ele funciona como o que chamamos de uma corda virtual."

Os pesquisadores calculam que um rebocador eletrostático poderia puxar um satélite pesando várias toneladas por cerca de 320 milhas em dois a três meses. É um ritmo lento, mas bom o suficiente para evitar acidentes e liberar pontos de órbita cada vez mais valorizados.

Um dos avanços já obtidos pela equipe foi demonstrar que um feixe pulsado de elétrons, em vez de um feixe contínuo, é capaz de desacelerar a rotação de um objeto no espaço, tornando-os mais seguros para puxar, ou até mesmo para se aproximar de satélites para fazer reparos e manutenção, ou encher o tanque de combustível.

Assim, os raios tratores espaciais podem não se restringir ao reino da ficção científica por muito mais tempo. Com o financiamento certo, a equipe afirma que estaria pronta para lançar um protótipo de trator eletrostático ao espaço em apenas cinco a 10 anos.

"O interessante dessa tecnologia é que a mesma nave de serviço pode mover dois, três ou até dezenas de objetos durante sua vida útil. Isso reduz muito o custo," disse Schaub. "Ninguém quer gastar um bilhão de dólares para mover lixo."

Pesquisador insere um cubo de metal, simulando um satélite abandonado, dentro da instalação ECLIPS.
[Imagem: Nico Goda/CU Boulder]

Equipamentos e laboratórios novos

Mas nem tudo é tão simples quanto parece, e a equipe precisará resolver uma série de desafios, descritos por eles em vários estudos publicados nos últimos dois anos.

Esses estudos mostraram, por exemplo, que seria necessário construir equipamentos e laboratórios inteiramente novos para simular e testar os dispositivos em um ambiente que simule o ambiente surpreendentemente complexo ao redor da Terra.

"Tocar coisas no espaço é muito perigoso. Os objetos estão se movendo muito rápido e muitas vezes de forma imprevisível", disse Kaylee Champion, membro da equipe. "Isso pode abrir muitos caminhos mais seguros para a manutenção de espaçonaves."

Um dos novos equipamentos é um cilindro do tamanho de um barril, feito de uma espessa camada de aço inoxidável, com várias janelas semelhantes a vigias para que os cientistas possam espiar seu interior. Essa câmara de vácuo, chamada Laboratório de Carga Eletrostática para Interações entre Plasma e Nave Espacial (ECLIPS), será a bancada de testes para os raios tratores eletrostáticos.

E não se trata apenas de fazer um vácuo, porque o ambiente ao redor da Terra, que não está vazio, mas inundado por um fino gás de elétrons livres e átomos carregados, um plasma. Lá dentro, serão colocadas as peças metálicas, dos mais diversos formatos, que deverão ser manipuladas pelos raios tratores experimentais.