Brasil desenvolve motor de plasma para satélites e sondas espaciais

Cientistas da Universidade de Brasília (UNB) utilizaram uma técnica inédita para criar um motor de foguetea plasma que é mais econômico e pode melhorar o desempenho de satélites artificiais. Os motores a plasma estão entre as principais apostas das agências espaciais russa, americana e européia para novas missões não-tripuladas a Marte.

Motor de plasma

Plasma é o estado da matéria em que se encontram as estrelas e as auroras, e essa energia armazenada é transformada em movimento por meio dos motores. Única universidade brasileira a trabalhar com essa tecnologia, a UnB usou uma técnica inovadora para criar um propulsor a plasma mais econômico, capaz de diminuir em até 30% a potência elétrica necessária ao funcionamento de foguetes e satélites.

Movimentar uma nave ou um satélite é a aplicação mais imediata de propulsores a plasma. Quando o propulsor produz e acelera o plasma, o satélite se movimenta como uma reação ao empuxo produzido. Além disso, eles aumentam a vida útil de satélites geoestacionários porque corrigem a altitude e a órbita dos mesmos.

Satélites geoestacionários

"Satélites de telecomunicações têm de se manter estabilizados em uma órbita e com sua antena diretamente apontada para a região ou país para onde transmite o sinal de TV ou de rádio. O propulsor ajuda nisso", explica José Leonardo Ferreira, professor do Instituto de Física e chefe do Laboratório de Plasma da UnB. O próximo passo do projeto é desenvolver um protótipo mais leve, compacto e com parâmetros mais apropriados a testes de qualificação espacial.

"Nosso primeiro propulsor tem capacidade de gerar 85 miliNewton (mN) de empuxo, produz de 10 a 12 partículas de plasma por cm3 e acelera o plasma em até 600 elétron-Volt (eV). A idéia é que o Phall-II [o nome do novo motor] melhore ainda mais esses índices", diz Ferreira, que recebe apoio do Programa Uniespaço da Agência Espacial Brasileira (AEB) desde 2004.

Motor com ímãs permanentes

A inovação do trabalho desenvolvido na UnB está no emprego de um arranjo de ímãs como fonte de energia. Acoplados como ímãs de geladeira a um dos lados do propulsor, eles operam permanentemente e dispensam o uso de baterias."Esses testes possibilitaram uma economia de potência elétrica necessária ao funcionamento do motor e facilitaram a operação", afirma o físico da UnB.

Descargas elétricas provenientes do campo eletromagnético transformam o gás nobre argônio em plasma. Para que isso aconteça, o gás é ionizado, ou seja, perde elétrons de parte de seus átomos e ganha propriedades distintas dos estados sólido, líquido e gasoso. O gás ionizado (plasma) também é acelerado pelo campo eletromagnético, provocando o movimento.

Longas viagens espaciais

Uma segunda possibilidade do propulsor é na solução do desafio de proporcionar às longas viagens tripuladas no espaço um sistema que diminua o tempo de viagem e acelere a nave a altas velocidades, sem consumir grandes quantidades de energia e combustível. As pesquisas na área espacial apontam para o aprimoramento dessa tecnologia como futura solução para esse problema. Por isso, o interesse crescente no tema.

O grupo da UnB também finalizou uma câmara de vácuo com dois metros de comprimento, 0,5 de largura e pressão um milhão de vezes menor que a atmosférica, usada nos testes do protótipo de propulsor batizado de Phall-I. O equipamento é necessário porque simula um ambiente sem atmosfera. Diferentemente dos foguetes, que são acionados na superfície da Terra, os propulsores a plasma só podem ser usados no vácuo do espaço sideral. A câmara é feita em aço inoxidável e foi financiada pela Agência Espacial Brasileira, por meio do Projeto Uniespaço.