Engenheiro da NASA inventa motor helicoidal que pode atingir 99% da velocidade da luz
O engenheiro David Burns, do Centro de Voo Espacial Marshall da NASA, criou um conceito ousado para um “motor helicoidal” que explora os efeitos que ocorrem próximos à velocidade da luz.
Se funcionar, tal motor poderia impulsionar aeronaves pelo espaço sem o uso de qualquer combustível propelente.
O conceito
A ideia geral do princípio de Burns é acelerar íons até quase a velocidade da luz, e em seguida manipular essa velocidade. Por conta das leis da relatividade de Einstein, isso significa também manipular sua massa. Por consequência, o motor consegue se impulsionar sem nada empurrando-o para frente.
Explicamos melhor: imagine uma caixa em uma superfície sem fricção. Dentro dela, há uma haste com um anel. Se uma mola impulsiona o anel, ele desliza ao longo da haste enquanto a caixa recua na outra direção. Quando o anel retorna, o recuo da caixa também muda. Essa é a terceira lei de Newton, a da ação e reação.
O que Burns quer fazer é aumentar a massa do anel em uma quantidade suficiente para, quando deslizar em uma direção, dar à caixa um impulso maior em uma extremidade do que na outra. A ação excederia a reação e a caixa aceleraria para a frente.
Essa mudança de massa não desafia as leis da física – Einstein já previu que objetos ganham massa à medida que são direcionados à velocidade da luz.
Tornando isso prático
Uma forma simples de realizar o conceito de Burns seria substituir o anel por um “mini” acelerador de partículas.
No entanto, o engenheiro crê que não precisamos da caixa nem da haste, e que podemos utilizar um acelerador de partículas com o formato de uma hélice, com movimento lateral e circular, para obter o mesmo efeito.
Só que precisaria ser muito grande. Por exemplo, um acelerador deste tipo com cerca de 200 metros de comprimento e 12 de diâmetro utilizaria 165 megawatts de energia para gerar apenas 1 newton de empuxo, ou a mesma força que você usa para digitar uma única tecla em um computador.
É por isso que tal motor atingiria velocidades significativas somente em um ambiente sem atrito, como o do espaço. “O próprio motor seria capaz de atingir 99% da velocidade da luz se tivesse tempo e energia suficientes”, explica Burns ao New Scientist.
Problemas
Burns está trabalhando em seu projeto de forma independente da NASA. Ele crê no potencial do motor, mas sabe que existem muitos desafios pela frente.
Outros cientistas já tentaram criar motores sem propulsores antes. Um dos conceitos mais famosos é o EM Drive, também chamado de “motor impossível”.
Martin Tajmar, da Universidade de Tecnologia de Dresden (Alemanha), fez testes com o EM Drive e pensa que o motor helicoidal de Burns provavelmente terá os mesmos problemas, especialmente devido à violação da conservação do momentum, uma lei física essencial.
“Todos os sistemas de propulsão inercial – que eu saiba – nunca funcionaram em um ambiente livre de atrito”, afirma. Como a ideia de Burns faz uso de relatividade especial, complica um pouco as coisas, mas “infelizmente sempre há reação-ação”.
Burns, por sua vez, acredita que há potencial para coletar grande parte da energia que o acelerador perde em calor e radiação, e também sugere maneiras de conservar o momentum, como na rotação dos íons acelerados.
“Eu sei que corre o risco de estar no mesmo patamar do EM drive e da fusão a frio. Mas você precisa estar preparado para passar vergonha. É muito difícil inventar algo que é completamente novo e realmente funciona”, resumiu Burns. [Futurism, NewScientist]
