Tecnologia
UM NOVO IMPULSO PARA O ESPAÇO
Esquema da Propulsão a Laser.
(Arte IEAv)
INTRODUÇÃO
PARCERIA BRASIL-EUA
PIONEIRISMO MUNDIAL
VANTAGENS DO LASER
PROPULSÃO LASER-ATÔMICA
FONTES & LINKS
O DEFESA BR é uma SIMULAÇÃO de tudo que o Brasil
poderia fazer para manter a soberania sobre suas riquezas
das Amazônias Verde e Azul com um conservador
Orçamento de Defesa de 1 % do PIB.
"A Presença e o Controle do Espaço
serão a garantia de sobrevivência na
guerra do Século XXI, pois sua
negação representará a derrota certa."
INTRODUÇÃO
A Força Aérea Brasileira (FAB), através do DCTA, tem um interessante objetivo que compartilha com a US Air Force, que é criar um motor que não precise de combustível, nem de oxidante levados da Terra.
Ressalte-se que o Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA) passou, a partir do dia 18 de agosto de 2009, a ser denominado Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA).
As duas Forças Aéreas vêm desenvolvendo juntas um mecanismo de propulsão a laser capaz de colocar satélites de até 50 kg em órbita. A idéia é criar uma nave movida a feixes de LASER de alta energia emitidos do solo. Esses raios aqueceriam o ar em volta do veículo e o impulsionariam.
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O projeto teve início em 2006 e já foram investidos US$ 4 milhões, aproximadamente R$ 8 milhões até 2009, provenientes das duas Forças Aéreas, além de recursos da Finep e do CNPQ. A previsão é que, para 2010 e 2011, mais US$ 2 milhões sejam empregados nos estudos e que primeiro teste de voo seja realizado em 2013.
A ideia de aeronaves e foguetes se deslocando no espaço através de um feixe de luz de alta energia parece ter saído de um filme de ficção-científica, mas funciona com base num experimento realizado em 1997.
À época o professor Leik Myrabo, o primeiro no mundo a fazer voar um veículo utilizando a propulsão a laser, que trabalha hoje em parceria com o Instituto de Estudos Avançados (IEAv), fez um objeto de 60 gramas subir aproximadamente 100 metros em um deserto da Califórnia.
VÍDEO - FOGUETE A LASER
Vídeo do programa Bom Dia Brasil
da Rede Globo em 20/11/2009
O trabalho consiste em utilizar uma base terrestre projetando um feixe de radiação laser na traseira do veículo a ser lançado que, por sua vez, recebe, da parte dianteira, ar superaquecido. Ao entrar em contato com o laser, as moléculas do ar superaquecido explodem, empurrando o veículo para frente. A fonte de energia é o próprio ar e a eletromagnética.
O próximo passo será unir essa tecnologia com a nuclear, criando-se uma espécie de propulsão híbrida, que poderá levar a humanidade a novos caminhos, como o das fendas espaciais e dos vôos de dobra, hoje só imagináveis na ficção científica.
PARCERIA BRASIL-EUA
A parceria entre Brasil e Estados Unidos foi batizada de International Beamed Propulsion Research Collaboration. Ela surgiu em 2000, após uma série de experiências bem sucedidas realizadas pelo IEAv sobre o assunto.
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Já em dezembro de 2003, foi noticiado que o Instituto de Estudos Avançados (IEAv), pertencente ao DCTA, pela primeira vez no mundo, conseguiu colocar em prática em seu Túnel T2 a teoria da redução do arrasto de um veículo (avião ou foguete) hipersônico por radiação eletromagnética, utilizando-se o LASER como fonte de energia.
Logotipo do Consórcio.
Já o T3 - TÚNEL DE VENTO HIPERSÔNICO PULSADO - é o único túnel de vento hipersônico do mundo capaz de fazer experimentos com propulsão a laser. Enquanto os ventos hipersônicos atingem a nave pela frente, os raios a atingem pela cauda. É necessário compreender como essas duas forças "conversam".
Em janeiro de 2007, os pesquisadores do DCTA receberam dos americanos dois importantes lasers de alta potência para aprofundar as pesquisas. São dois dispositivos que produzem os raios laser de dióxido de carbono.
Em 2008, os cientistas conseguiram guiar um feixe de laser no interior de um túnel de vento hipersônico, instalado no Laboratório de Aerotermodinâmica Hipersônica Professor Henry T. Nagamatsu, do IEAv.
O laboratório da US Air Force (Air Force Research Laboratory) realiza simultaneamente com os testes e estudos aplicados no Brasil outros experimentos que vão contribuir para a tecnologia de propulsão a laser.
Laboratório de Aerotermodinâmica Hipersônica
Professor Henry T. Nagamatsu, do IEAv.
(Foto IEAv - DCTA)
PIONEIRISMO MUNDIAL
Os testes de propulsão a laser realizados no Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Professor Henry Nagamatsu, do IEAv, em São José, são os primeiros no mundo a aplicar lasers de alta energia em um túnel de vento hipersônico.
Nos experimentos são simuladas potências de lasers de até 10 gigawatts, o equivalente à potência produzida por 10 milhões de lâmpadas de 100 watts cada, e velocidade de até dois quilômetros por segundo.
As ações aplicam algumas das condições de voo a serem encontradas pelo veículo na atmosfera, como o atrito com o ar. Por enquanto, os cientistas realizam experiências com um modelo parado dentro do túnel T3, e se concentram na focalização do laser na traseira do protótipo.
Os testes estão correspondendo as expectativas do estudo. Em setembro de 2009, foram aplicados vento e laser, simultaneamente. Os cientistas queriam assim entender o fenômeno que acontecia no modelo com o escoamento do ar, com velocidade aproximada de 2 km por segundo. Foram medidas tanto pressão como temperatura, para saber se o modelo iria se comportar dentro do planejado.
VANTAGENS DO LASER
Tal projeto deverá garantir maior custo benefício frente ao sistema utilizado hoje, com o uso de combutíveis fósseis, além de reduzir o impacto dos lançamentos no meio ambiente.
Atualmente, somente 5% do peso das naves que vão para o espaço é de carga útil. Isso acontece porque o veículo precisa transportar também o combustível e o oxidante necessário para o voo. Com a tecnologia a laser, estima-se que a nave poderá destinar 50% da sua capacidade ao transporte de carga.
A proposta de abolir o uso de combustível, também trará o benefício de a ajudar a combater o aquecimento global, tornar as operações de lançamentos mais seguras e baratear em até 100 vezes o custo da viagem ao espaço. Atualmente, para se colocar 1 quilo em órbita, custa US$ 20 mil. Com essa tecnologia, o custo será reduzido para somente US$ 200.
O primeiro voo teste poderá ser realizado em 2013. Ele não deverá levar um satélite, talvez um localizador para reduzir riscos econômicos. Um lançamento de satélite só será possível entre 2020 e 2025.
Já os voos com seres humanos a bordo somente serão possíveis quando houver certeza absoluta que a revolucionária tecnologia é realmente segura.
VÍDEO - LASER CRAFT
PROPULSÃO LASER-ATÔMICA
Já os pesquisadores Dana Andrews e Roger Lenard desenvolveram o conceito de um novo tipo de propulsão chamado de MiniMag, a sigla de Miniature Magnetic Orion. O projeto Orion original desenvolveu a idéia de uma nave espacial impulsionada por sucessivas detonações nucleares.
A propulsão híbrida Laser-Atômica.
Os pesquisadores juntaram essa idéia com a teoria da propulsão a laser, criando um tipo de propulsão híbrida Laser-Atômica que, segundo eles, poderá viabilizar a exploração interestelar a curto prazo e sem depender de novas descobertas científicas disruptivas, que possam trazer para a realidade a utilização de outros caminhos, como as fendas espaciais e os vôos de dobra.
FONTES & LINKS
DCTA
IEAv
Inovação Tecnológica - Propulsão Laser-Atômica
Wikipedia - Propulsão de Naves Espaciais
Blog Defesa BR:
Cientistas Brasileiros Desenvolvem Foguete Com Propulsão A Laser
