Top 10 Tecnologias Espaciais do Futuro – Parte 1

Cá estamos para mais uma Curiosidade Geek! Dessa vez o autor desse post é o mano ~Kaimi que já fez outros posts aqui para site. Espero que curtam cada uma dessas Tecnologias Espaciais do Futuro (PARTE 1) que deixam filmes de ficção científica no chinelo!

Top 10 Tecnologias Espaciais do Futuro

Parte 1

Top 10 Tecnologias Espaciais do Futuro Parte 1

Top 10 Tecnologias Espaciais do Futuro

PARTE 1PARTE 2

Especial Curiosidades Geek

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O grande ~Kaimi que é um dos CDCs da página do Afontegeek, mais uma vez nos traz mais outro post de sua autoria. Como se não bastasse, além de ter feito a Review do Anime Fairy Tail e de ter feito um Especial sobre a série The Originals, agora ele ataca de “nerd-geek-científico”.

O cara adora essas áreas de tecnologias espaciais inovadoras, principalmente quando envolvem a Teoria da Relatividade de Einstein, ou que prometem alcançar as viagens Interestelares. E porque ficou grande, esse post foi divido em duas partes. Nessa primeira, ele fala sobre motores de fusão, plasma e até de bombas nucleares capazes de impulsionar naves espaciais! Espero que curtam e vejam também a PARTE 2 desse especial!

ps: Todos os comentários em Itálico são meus (AdminTB), além da própria correção do post e colocação de imagens que fazem parte da Cultura-pop, hehehe.

VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket)

VASIMR

VASIMR é um foguete de plasma (Sim de PLASMA!). Mas antes de falar desse dele, vou falar do Plasma (Claro). Para quem não Sabe, plasma é um quarto estado da matéria. Se esquentarmos um gás a milhões de graus ele perdera seus elétrons e se tornará eletricamente carregados positivamente. E por ele ser eletricamente carregado ele reage fortemente a campos magnéticos. Nosso Sol por exemplo é plasma e, e ele se trata do estado da matéria mais comum no universo: 99%.

O foguete funciona mais ou menos assim: o gás neutro (hidrogênio e outros gases leves) é injetado num tubo, depois o chamado acoplador Helicon (Helicon Coupler, veja a figura) irá ionizar o gás e transforma-lo no “plasma a frio” (é chamado assim porque esta numa temperatura baixa para um plasma), a aproximadamente 5.800 graus Kelvin.

VASIMR 2

Depois no acoplador ICH (ICH Coupler) ira energizar e aquecer o plasma a milhões de graus Kelvin. Os imãs supercondutores irão impedir que o plasma toque na parede e entre eles há apenas vácuo (lembrando que o calor se propaga pelo ar).

Esses imãs supercondutores servem também para empurrar o plasma para fora do foguete, e o bocal também magnético mantém o plasma em movimento retilíneo e assim produzindo impulso. No entanto, o calor também se propaga pelo vácuo através de radiação térmica, eu não sei a técnica que eles usam para as paredes suportarem o calor, mas sei que eles são especiais. Há, os acopladores precisam de energia elétrica para funcionar.

Mega Man Clássico

Dr Light Ficaria orgulhoso! — só os nerds vão entender essa “referência” kk

Uma viagem para MARTE num foguete desse demoraria entre 39 a 45 dias.

Fontes: NASA [Link] e [Link] / Site da Empresa que desenvolve o VASIMR junto com a NASA [Link] / AdastraRocket (FAQ do foguete) [Link]

The Fusion Drive Rocket (Foguete de Fusão)

The Fusion Drive Rocket (foquete de fusão) 2

(Que não é do Dragon Ball Z… ba da dum, tis)

O Fusion Drive Rocket (FDR) foi desenvolvido na Universidade de Washington e financiado pela NASA. Nele, um pequeno plasmoide (de roxo na figura) é criado e injetado, enquanto que um poderoso campo magnético criado pelas bobinas (Driver Coils na figura) faz com um metal de lítio (Metal Foils na figura) imploda sobre o plasma, fazendo-o comprimir a um estado de fusão que dura poucos microssegundos.

O escudo de lítio que se forma ao redor do plasma é ionizado (perde os elétrons) pelo calor gerado da fusão e é expulso pelo bocal magnético. A fusão ocorre na garganta do bocal. Essa animação de 5 segundos resume tudo:

(Tal processo se repete a cada minuto)

Essa figura autoexplicativa foi tirada de um pdf da NASA

Essa figura autoexplicativa foi tirada de um pdf da NASA

A fusão poderia ser usada para propulsão direta ou para geração de eletricidade para um sistema de propulsão elétrico. Esse modelo é portanto, a propulsão direta, até mesmo porque ainda não conseguem fazer fusão de forma sustentável para produção de eletricidade. Uma missão à MARTE nesse foguete duraria 30 dias.

fusão dragon ball

“Lê zuera never termina”

Fonte: Universidade de Washington [Link] / NASA [Link]

EmDrive

EmDrive

O EmDrive foi um novo conceito de propulsão divulgada pela pequena empresa do Reino Unido Satellite Propulsion Research Ltd (SPR). Seu criador é o engenheiro aeroespacial Roger J. Shawyer e é o fundador da empresa. Eu não sei como ele funciona e pior ainda como gera impulso, até porque parece que o EmDrive gera sinais inexplicáveis de impulso: mas segundo a empresa e seu criador, a tecnologia usa micro-ondas para converter energia elétrica diretamente em impulso, ou seja, ele não expulsa nenhum propulsor.

Isso foi encarado com ceticismo pela comunidade científica, e em 2010, o professor Juan Yang na China fez sua própria versão do EmDrive que foi instalado na Estação Espacial Internacional (ISS), mas não soube explicar de modo satisfatório a razão do impulso. Já um outro cientista da NASA, o Dr. White, que também fez seus testes, propôs que o empuxo do EmDrive é causado pelo vácuo quântico, o que da a impressão que eles estão tentando explicar como ele gera o tal do impulso.

Propulsão Alcubierre (dobra espacial) Enterprise

Uma missão tripulada à Marte na tecnologia EmDrive levaria 70 dias, e portanto não levaria vantagem sobre os foguetes aqui apresentados, no entanto, ela é opção para viagens interestelares (Estilo Star Trek e Star Wars). Uma missão só de ida a Alpha Centauro a 4,5 anos luz de distancia, levaria apenas 92 anos numa aceleração constante de mili-g (“g” é a aceleração da gravidade e “mili” é um submúltiplo). Para saber de mais aplicações da tecnologia basta seguir as fonte aqui embaixo.

Fontes: NasaSpaceflight [Link] / EmDrive [Link]

Propulsão à Velas Solares

Esquerda vela solar (de fótons) Direita temos uma Vela Elétrica

(Por que até “as velhas caravelas portuguesas” aparecem por aqui!)

Existem três tipos de velas solares:

  1. As velas de fótons (chamadas simplesmente de velas solares);
  2. As velas elétricas (E-Sail)
  3. As velas magnéticas.

vela solar (de fótons)

Velas de Fótons  são movidas a partir da pressão da radiação solar (os fótons). Esses naves tem um tecido fino, resistente e altamente refletor que cobre certa área. É que o famoso físico teórico James Clerk Maxwell provou que a luz (lembrando que a luz é feita de fótons) exerce pressão sobre objetos. E maior é a pressão quanto mais refletor o objeto é.

A velocidade dessa nave vai depender da área que o tecido alcança. Velas suficientemente grandes poderiam atingir velocidades que nenhum foguete ou nave existente hoje poderiam atingir, nem mesmo a Voyager 1,

No enquanto, uma viajem à Marte com esses velas não levaria nenhuma vantagem em relação as naves mais velozes de hoje. Isso porque elas tem fraca aceleração e custam a atingir altas velocidades. A velas de fótons já existem, duas delas são a LightSail 1 de 32 m2 de área que se encontra em orbita da terra e a Ikarus da Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) de 196 m2 que foi a pioneira e se trata da única nave do tipo que é interplanetária.

vela elétrica

Já a Vela solar Elétrica está sendo desenvolvida na Finlândia e seu criador é o Pekka Janhunen do Instituto de Meteorológico da Finlândia. Essa nave não usa o tecido, ela tem somente longos fios metálicos (quilômetros) carregados positivamente. O vento solar que tem partículas carregas positivamente, quando se aproximam do fio metálico se repele dando impulso a nave.

Já as Velas Magnéticas usam um campo magnético perpendicular ao vento solar para desviar as partículas que empurram contra a vela… Confesso que não sei muito sobre elas. Ainda não há tecnologia para construir uma vela dessa.

Marvin O Guia do Mochileiro das Galaxias

Não daria pra fazer viagem Interestelar? AFF

Apesar disso as velas não teriam força para uma viagem Interestelar. Mas se incidirmos um laser de 10 milhões de Gigawatt através de uma lente de Fresnel de Mil quilômetros em uma vela (de fótons) de mil quilômetros, podia-se levar uma carga de Mil toneladas com tribulação a estrela mais próxima em 10 anos — lembrando que essas naves pensam muito pouco. Claro que para as velas elétricas e magnéticas, esses feixes teriam de ser de partículas carregadas.

Fontes: Sail.Planetary [Link] / Instituto Meteorológico da Finlândia [Link] / Electric-Sailing [Link] / ESA [Link] / NASA [Link]

Bussard ramjet (Propulsão Bussard)

Bussard ramjet (Propulsão Bussard)

Bussard ramjet ou propulsão Bussard foi o método de naves espaciais proposto pelo físico Robert Bussard na década de Sessenta e popularizada pelo astrônomo Carl Sagan na série de TV (e livro) Cosmos.

Se uma coisa que o espaço tem em abundância é o hidrogênio. As estrelas irradiam seu plasma de hidrogênio (ou seja, íons) para o espaço, então que tal em vez de levar o combustível, porque não pega-lo durante a viagem? Essa era a ideia: um grande funil magnético com diâmetro medido em quilômetros capturava esses íons para o nave e lá eles usavam a propulsão por fusão direta para gerar impulso.

carl sagan

Carl Sagan – Tinha de aparecer por aqui né?

Pelo fato dela sempre poder ter combustível, ela pode manter a aceleração de forma indefinida, ou seja, sua velocidade vai aumentar de forma indefinida, até que ela falhe, mas jamais atingirá a velocidade da luz. Segundo o Wikipédia, uma nave dessas é capaz de atingir 77% da velocidade da luz. Já as naves que levam o combustível não podem acelerar quando ele acaba (Claro!). No entanto esse é só mais outra nave que nunca passou de design…

Fonte: NASA [Link]

Projeto Orion

projeto orion

A primeira vez que ouvi falar da Orion foi em um vídeo de Carl Sagan, mas não lembro qual. Orion foi provavelmente o primeiro projeto de nave interestelar, lá dos anos 50 a 60, e era impulsionada por explosões de bombas atômicas: cerca de 5 bombas por segundo eram lançadas para a parte traseira da nave e detonadas, e impulsionava o um placa de choque (com amortecedores) para a frente produzindo assim, o impulso.

A Orion poderia atingir até 10% da velocidade da luz. Foram feitos testes com explosivos convencionais para saber se era viável e segundo o site da NASA foi até concebido para levar uma tripulação à Marte. No entanto, com a proibição dos testes nucleares nos anos 60, o projeto terminou e foi esquecido.

(Aqui um Vídeo simulado da Orion indo à Marte)

Fonte: NASA [Link]

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Propulsão Alcubierre (dobra espacial) enterprise 2

Quer dizer que você curtiu saber as possíveis novidades do mundo da Astronáutica, mas sente que ainda tem mais por vir? Pois muito bem, a PARTE 2 das Tecnologias Espaciais do Futuro trazem o tão amado pelos fãs de Star Trek: Motor de Dobra Espacial! Além de claro possíveis naves que seriam até mais rápidas do que a luz!

Para ver basta seguir o Link galerinha!

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