Vela solar de grafeno passa no primeiro teste simulado

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2020

O grafeno é aplicado sobre furos no material tradicionalmente usado para fabricar as velas solares, aumentando sua eficiência.
[Imagem: Rocco Gaudenzi et al. - 10.1016/j.actaastro.2020.03.030]

Vela solar de grafeno

Uma equipe financiada pela Agência Espacial Europeia (ESA) demonstrou o funcionamento de uma vela solar de grafeno em ambiente de microgravidade.

As velas solares são películas muito finas que podem impulsionar naves espaciais aproveitando a pressão de radiação da luz - pode ser a luz solar ou a luz de um laser projetada à distância.

Propulsores desse tipo já foram testados no espaço - como a sonda de teste Ikaros, da Agência Espacial Japonesa, e a comunitária LightSail 2, mas geralmente são feitos de materiais "aluminizados", ou altamente reflexivos.

Estudos teóricos já haviam indicado que uma espaçonave com vela de grafeno poderia ser ainda mais eficiente. O problema é que ainda não há tecnologia disponível para fazer folhas de grafeno de grandes dimensões.

"Demonstramos um novo design de vela que reduz a massa geral da vela usando filmes perfurados. Ao cobrir os furos com grafeno [depositado por vapor químico], toda a área da vela está novamente disponível para desempenho óptico a um custo mínimo de massa. A fabricação é relativamente simples e pode ser facilmente aumentada para quilômetros quadrados, embora a implantação no espaço de uma vela tão gigante seja um sério desafio," disse o professor Santiago Bueno, coordenador do projeto GrapheneSail.

A torre de 146 metros permite chegar a 10^-6 g durante 9,3 segundos.
[Imagem: Rocco Gaudenzi et al. - 10.1016/j.actaastro.2020.03.030]

Veleiros espaciais para Marte

O protótipo não foi ao espaço, ele foi testado em uma torre de queda livre que simula o ambiente de microgravidade - a ZARM Drop Tower é uma instalação da ESA em Bremen, na Alemanha.

Os protótipos de vela solar de grafeno nesse ambiente simulado de vácuo e microgravidade foram impulsionados por um laser de 1W, o suficiente para gerar uma aceleração de até 1 m/s².

"Nós queremos colocar velas em Marte antes da SpaceX," brincou o professor Santiago. "Mas, por enquanto, mantemos nossos pés no chão. Atualmente, as velas de grafeno estão sendo desenvolvidas através do Centro Incubador de Negócios da Agência Espacial Europeia, e estamos procurando parceiros mais estratégicos que nos permitam ampliar a tecnologia para um eventual teste no espaço. Talvez seja a contagem regressiva final para o grafeno decolar."

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