Motor de plasma pode revolucionar missões espaciais
Físicos da França descobriram como otimizar um tipo avançado de propulsor de foguete elétrico que usa uma corrente de plasma e viaja a 72.420 quilômetros por hora, o que lhes permite executar o trajeto Terra-Marte usando 100 milhões de vezes menos combustível do que a química convencional de foguetes prevê.
Conhecido como “propulsor Hall”, estes motores têm operado no espaço desde 1971, e agora estão rotineiramente voando em satélites de comunicação e sondas espaciais para ajustar suas órbitas, quando necessário.
Incrível
As aplicações não param por aí. Os cientistas querem usar esses propulsores para levar os seres humanos a Marte. Só tem um problema relativamente grande: o tempo de vida atual de um propulsor Hall é cerca de 10.000 horas de operação, e isso é muito pouco para a maioria das missões de exploração espacial, que requerem mais de 50.000 horas.
Propulsores Hall funcionam como propulsores iônicos regulares, com explosão de um fluxo de íons carregados a partir de um ânodo para um cátodo (eletrodos positiva e negativamente carregados), onde são neutralizados por um feixe de elétrons. Isso impulsiona as naves para frente.
Porque são melhores
A diferença dos propulsores Hall é que, em vez de ter um cátodo físico, eles combinam um campo magnético e uma nuvem de elétrons presos para criar um cátodo “virtual” completamente oco. Uma pequena quantidade de gás propulsor – geralmente xênon – é injetada no canal do propulsor para produzir um fluxo de íons carregados, e como estes íons são muito pesados para serem apanhados no campo magnético do cátodo virtual, eles podem se fechar e impedir a neutralização.
Isto cria uma descarga de plasma de baixa pressão, que produz o impulso na direção oposta à do fluxo de íons. Tudo isso funciona muito bem, mas o problema da curta vida do propulsor Hall é a parte que contém o ânodo, cátodo virtual e nuvem de elétrons.
Este contêiner, chamado de parede do canal de descarga, é constantemente bombardeado com íons de alta energia, de forma que todo o motor acaba por ter de ser reparado ou substituído em uma quantidade relativamente pequena de tempo.
Assim, os cientistas do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica decidiriam retirar a parede do canal de descarga completamente. Isso se mostrou uma abordagem eficaz para evitar a interação entre o plasma e a parede do canal de descarga e mover as regiões de ionização e de aceleração fora da cavidade, como explicou o pesquisador-chefe, Julien Vaudolon.
Motor de plasma revolucionário
Como o motor consome muito menos combustível do que os foguetes químicos convencionais, isso liberaria espaço em uma nave espacial para enviar grandes quantidades de carga, ou talvez até mais pessoas.
Isso significa que nossos planos megalomaníacos de colonizar outros planetas, como Marte, poderiam dar um passo largo rumo à execução.
Ainda não há nenhuma evidência de quanto este novo design poderia influenciar na vida útil do propulsor Hall, mas se os pesquisadores conseguirem fazê-lo funcionar em torno de 50.000 horas, isso certamente poderia revolucionar a exploração espacial no futuro. [sciencealert]
