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quinta-feira, 21 de outubro de 2010

Foguete que substituirá ônibus espaciais é testado pela NASA

A NASA testou com sucesso o foguete Ares I, o primeiro da nova linhagem de foguetes que a agência espacial norte-americana está desenvolvendo para substituir os ônibus espaciais e, eventualmente, levar astronautas até a Lua ou Marte.

A primeira tentativa de testar o novo foguete falhou no último dia 27 de Agosto, quando a contagem regressiva foi interrompida a apenas 20 segundos da ignição. Nesta segunda tentativa, o teste teve êxito.

Vibrações perigosas

O teste foi feito em solo, o que significa que o foguete não foi lançado ao espaço. Ainda assim, a experiência reproduziu todas as condições de um lançamento real, incluindo a queima total do combustível do foguete.

Os dados coletados são importantes para avaliar a força do foguete, verificando na prática se ele será capaz de levar a carga prevista teoricamente, além das vibrações do motor e das vibrações acústicas, que podem causar sérios danos - incluindo a destruição do foguete no lançamento - se não forem devidamente controladas.

Só para astronautas

O foguete Ares I faz parte do projeto Constellation, que está sendo desenvolvido para substituir os ônibus espaciais, cuja aposentadoria está programada para Setembro de 2010. Mas um adiamento dessa aposentadoria não seria totalmente inesperado, em vista do trabalho de uma equipe de especialistas que está revisando todo o programa espacial norte-americano.

Ao contrário do atual projeto dos ônibus espaciais, em que astronautas e carga sobem no mesmo veículo, o projeto Constellation prevê a construção de dois foguetes: o Ares I, que será utilizado para levar a tripulação, e o Ares V, um carga-pesada que será responsável por levar a bagagem.

O projeto Constellation foi idealizado para levar os astronautas não apenas para a Estação Espacial Internacional, mas também para missões para a Lua, Marte e eventualmente, para um pouso em um grande asteroide.

Foguete de combustível sólido

O teste avaliou o funcionamento integral do motor principal do Ares I, chamado DM-1. O DM-1 é um motor-foguete de combustível sólido derivado dos dois foguetes laterais dos ônibus espaciais, mas contendo um segmento a mais. Como seus antecessores, ele será reutilizável, descendo no mar utilizando o maior paraquedas já construído até hoje.

O segundo estágio do Ares I utilizará um motor J-2X de combustível líquido (oxigênio e hidrogênio), derivado do J-2 utilizado no segundo estágio da missão Apolo. O Ares I será capaz de levar 25 toneladas de carga útil até a órbita baixa da Terra. Seu principal objetivo será colocar a cápsula tripulada Orion em órbita. Já o Ares V será capaz de levar 130 toneladas de carga.

O motor DM-1 tem cerca de 50 metros de altura por 3,65 metros de diâmetro e produzirá 22 milhões de HP, gerando uma temperatura equivalente a dois terços da temperatura da superfície do Sol.

O primeiro voo do Ares I está planejado para acontecer em 2014. 

sábado, 2 de outubro de 2010

Brasil desenvolve foguetes espaciais a etanol

Pesquisa de Alex Sander Alcântara - Agência Fapesp - 07/04/2010





Empresa brasileira desenvolve motores para foguetes à base de etanol, considerado um combustível mais seguro do que a hidrazina, usada atualmente.[Imagem: Edge of Space]


Atraso espacial

O Brasil acumula um atraso de meio século na propulsão de foguetes espaciais em relação aos norte-americanos e russos. Para tentar dar um impulso no setor, há cerca de 15 anos o país iniciou um programa de pesquisa em propulsão líquida e que tem como base o etanol nacional.

O desafio do programa, liderado pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), é movimentar futuros foguetes com um combustível líquido que seja mais seguro do que o propelente à base de hidrazina empregado atualmente. Esse último, cuja utilização é dominada pelo país, é corrosivo e tóxico.

Combustível verde

O desafio da busca por um combustível "verde" e nacional também conta com o apoio de um grupo particular de pesquisadores, formado em parte por engenheiros que cursam ou cursaram o mestrado profissional em engenharia aeroespacial do IAE - realizado em parceria com o Instituto Tecnológico da Aeronáutica e com o Instituto de Aviação de Moscou.

Liderado pelo engenheiro José Miraglia, professor da Faculdade de Tecnologia da Informação (FIAP), o grupo se uniu para desenvolver propulsores de foguetes que utilizem propelentes líquidos e testar tais combustíveis.

"Os propelentes líquidos usados atualmente no Brasil estão restritos à aplicação no controle de altitude de satélites e à injeção orbital. Eles têm como base a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio, ambos importados, caros e tóxicos", disse Miraglia.

A Agência Espacial Europeia (ESA) também anunciou, há poucos dias, um projeto para desenvolver um combustível verde para satélites e foguetes, que já está em testes.

Foguete a etanol

Na primeira fase do projeto, o grupo, em parceria com a empresa Guatifer, testou motores e foguetes de propulsão líquida com impulso de 10 newtons (N), com o objetivo de avaliar propelentes líquidos pré-misturados à base de peróxido de hidrogênio combinado com etanol ou querosene.

"Os testes mostraram que o projeto é viável tecnicamente. Os propulsores movidos com uma mistura de peróxido de hidrogênio e etanol, ambos produzidos em larga escala no Brasil e a baixo custo, apresentaram o melhor rendimento", disse.

Segundo Miraglia, a mistura apresenta algumas vantagens em relação à hidrazina ou ao tetróxido de nitrogênio, usados atualmente. "Ela é muito versátil, podendo ser utilizada como monopropelente e como oxidante em sistemas bipropelentes e pré-misturados. O peróxido de hidrogênio misturado com etanol apresenta densidade maior do que a maioria dos propelentes líquidos, necessitando de menor volume de reservatório e, consequentemente, de menor massa de satélite ou do veículo lançador, além de ser compatível com materiais como alumínio e aço inox", explicou.

Foguete de sondagem

Na segunda fase do projeto, o grupo pretende construir dois motores para foguetes de maior porte, com 100 N e 1000 N. "Nossa intenção é construir um foguete suborbital de sondagem que atinja os 100 quilômetros de altitude e sirva para demonstrar a tecnologia", disse.

A empresa também está em negociações para uma eventual parceria com o IAE no projeto Sara (Satélite de Reentrada Atmosférica), cujo objetivo é enviar ao espaço um satélite para o desenvolvimento de pesquisas em diversas áreas e especialidades, como biologia, biotecnologia, medicina, materiais, combustão e fármacos.

"Nosso motor seria utilizado na operação de reentrada para desacelerar a cápsula quando ela ingressar na atmosfera. Atualmente, não existe no Brasil foguete de sondagem a propelente líquido. Todos utilizam propelentes sólidos", disse.

Kits educativos de foguetes

O grupo também pretende produzir motores para foguetes de sondagem que tenham baixo custo. "Eles seriam importantes para as universidades, com aplicações em estudos em microgravidade e pesquisas atmosféricas, por exemplo", disse Miraglia.

Em trabalhos de biotecnologia em microgravidade, por exemplo, pesquisas com enzimas são fundamentais para elucidar processos ligados a reações, fenômenos de transporte de massa e calor e estabilidade das enzimas. Tais processos são muito utilizados nas indústrias de alimentos, farmacêutica e química fina, entre outras.

"Queremos atingir alguns nichos, ou seja, desenvolver um foguete movido a propelente líquido que se possa ajustar à altitude e ser reutilizável. Esse é outro ponto importante, porque normalmente um foguete, depois de lançado, é descartado", disse.

O grupo já construiu um motor de 250 N, que será utilizado em testes. Como forma de difundir e reunir recursos para o projeto, a empresa comercializa kits de minifoguetes e material técnico. "São direcionados principalmente para estudantes", disse Miraglia.

No site www.foguete.org, a empresa oferece também apostilas técnicas e livros digitais sobre foguetes com informações sobre astronáutica, exploração espacial e aerodinâmica.