Cientistas criam arma de plasma para eliminar lixo espacial

Pesquisadores da Universidade de Tohoku, no Japão, e da Universidade Nacional da Austrália, criaram um satélite de feixe duplo que produz um impulso de íons que desacelera os detritos para que possam ser queimados na atmosfera da Terra.

Atualmente, na órbita terrestre existem mais de 7 mil pedaços de destroços – satélites abandonados, propulsores, lixo genérico e até lascas de tinta. Com dimensões maiores ou menores, todos esses destroços têm potencial de causar uma colisão devastadora entre satélites ou naves.

Tendo em vista esse perigo, é cada vez maior a preocupação dos cientistas em limpar as pistas orbitais ao redor da Terra. Apesar de o setor da limpeza espacial estar ainda em estágio embrionário já há algumas inovações.

Intitulado de “Pastor Iônico”, o novo dispositivo para a limpeza espacial foi teoricamente pensado para eliminar o lixo espacial. A pesquisa foi publicada na revista Nature no dia 26 de setembro.

Segundo a teoria do estudo, o satélite caçador seria não tripulado e orbitaria a Terra como se tratasse de um fragmento. O satélite usaria o escape do seu propulsor de íons para desacelerar os alvos detectados, de modo que queimem na reentrada da atmosfera terrestre.

Na teoria, a invenção demonstrou potencial para ser uma aposta futura. Contudo, na prática, a realidade não se mostrou assim tão simples. E tudo por causa de Newton.

A equipe de pesquisa liderada por Kazunori Takahashi calculou ser possível construir um propulsor com poder suficiente para desacelerar os detritos, mas encontraram uma grande barreira: a 3ª lei de Newton, que afirma: para cada ação, existe uma reação igual e oposta.

Portanto, segundo a lei de Newton, o propulsor conseguirá afetar os detritos, mas também sairá afetado na interação.

Para ultrapassar essa barreira, a equipe de cientistas montou dois propulsores, em sentidos opostos, no satélite caçador. Contudo, essa solução significaria a duplicação de um número desconcertante de sistemas, tornando o satélite muito mais complexo e pesado. Além disso, equilibrar a ignição dos dois propulsores, para que o satélite caçador permaneça a uma distância constante do alvo, seria muito complicado.

Reformulando a pesquisa, a equipe decidiu criar um novo propulsor bidirecional, que age como as espingardas militares sem recuo, que têm o cano da arma aberto em ambas as extremidades para diminuir ao máximo o recuo provocado pelo disparo e pela 3ª lei de Newton.

Em vez de serem parados pela culatra convencional, os gases em expansão da carga do propulsor são enviados pela parte aberta traseira, enquanto o projétil voa para frente – a descarga bidirecional equilibra as forças, resultando em muito pouco ou nenhum recuo e mantendo o satélite caçador no mesmo lugar.

“O propulsor de plasma é um sistema sem eletrodos, que permite realizar longas operações em um alto nível de potência”, disse Takahashi. “A descoberta é consideravelmente diferente das soluções existentes e contribuirá substancialmente para o futuro da atividade humana no espaço”.

O feixe de íons tem sido testado sob condições controladas em laboratório, e não há, por enquanto, qualquer anúncio sobre quando será desenvolvido para testes práticos.

Fonte: Ciberia

Cristiane Tavolaro

Sou física, professora e pesquisadora do departamento de física da PUC-SP. Trabalho com Ensino de Física, atuando principalmente em ensino de física moderna, ótica física, acústica e novas tecnologias para o ensino de física. Sou membro fundadora do GoPEF - Grupo de Pesquisa em Ensino de Física da PUC-SP e co-autora do livro paradidático Física Moderna Experimental, editado pela Manole.

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