Espaço

Gerador passivo impulsiona satélites sem gastar combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica -  25/01/2018

A tecnologia é adequada principalmente para satélites de órbita baixa, como os de observação da Terra.[Imagem: ESA]

Gerador passivo

Dois engenheiros espanhóis inventaram uma nova forma de propulsão para satélites artificiais que funciona de forma totalmente passiva e não gasta combustível.

O sistema baseia-se em uma longa "cauda" metálica que se estende do satélite, com alguns centímetros de largura e um quilômetro ou mais de comprimento. Trata-se de uma fita feita de alumínio tratado para otimizar suas propriedades de emissão de elétrons ao receber luz solar e calor.

A fita fica enrolada em uma bobina durante o lançamento e é desenrolada quando o satélite entra em órbita.

Seguindo as leis do eletromagnetismo, essa cauda pode gerar energia passivamente conforme a altitude do satélite diminui, o que pode ser útil para retirar satélites obsoletos de órbita, guiando-os para uma reentrada segura. Se o satélite tiver potência a bordo, ela também pode funcionar ao contrário, gerando empuxo para aumentar a altitude do satélite.

Cabeamento eletrodinâmico

O mecanismo é baseado em um efeito eletrodinâmico conhecido como arrasto de Lorentz. Embora na vida cotidiana estejamos mais familiarizados com o arrasto aerodinâmico, o arrasto de Lorentz pode ser facilmente observado deixando um ímã cair dentro de um tubo de cobre.

No espaço, o atuador passivo é mais conhecido como tether, um longo cabo, ou tirante, que se estende de uma nave rumo ao espaço.

"Tirantes espaciais são investigados há décadas e já voaram em mais de vinte missões espaciais. Nossa contribuição para esta tecnologia vem de um design excepcionalmente simples, no qual duas fitas leves de alumínio, lançadas a partir de um satélite, sem qualquer emissor de elétrons ativo, são capazes de fornecer energia e/ou propulsão para uma nave espacial.

"Além disso, para tornar as coisas mais eficientes, nós pensamos em explorar o efeito fotoelétrico das fitas expostas à luz solar. Acreditamos que esta é uma simplificação extremamente importante que pode impulsionar a tecnologia de cabeamento eletrodinâmico," disse Claudio Bombardelli, da Universidade Politécnica de Madri, na Espanha.

"Esta é uma tecnologia disruptiva porque permite transformar a energia orbital em energia elétrica e vice-versa, sem usar qualquer tipo de consumível. Ao contrário das tecnologias de propulsão atuais, [o cabeamento eletrodinâmico] não precisa de propelente e usa recursos naturais do ambiente espacial, como o campo geomagnético, o plasma ionosférico e a radiação solar," completou seu colega Gonzalo Sánchez Arriaga, da Universidade Carlos III de Madri.

Possíveis aplicações

O sistema pode fornecer energia útil enquanto o satélite decai em sua órbita, ou seja, enquanto sua altitude diminui até reentrar e queimar na atmosfera. Por esta razão, esta tecnologia pode ser útil para eliminar detritos espaciais e programar de antemão o descarte de missões quando estas chegarem ao fim de sua vida útil, evitando o acúmulo de lixo espacial.

Devido à sua simplicidade, seu caráter passivo e a não-necessidade de consumíveis, a tecnologia também pode ser promissora para geração de energia e empuxo extras no espaço, desde que o satélite possa suprir as fitas com eletricidade.

Bibliografia:

Sistema de propulsión en órbita por medio de cables conductores flotantes
Claudio Bombardelli, Gonzalo Sánchez Arriaga