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Terça, 25 de Junho de 2019

SpaceX lança relógio atômico, propulsor "verde" e vela solar de Carl Sagan Terça, 25 de Junho de 2019

SpaceX lança relógio atômico, propulsor "verde" e vela solar de Carl Sagan

ATUALIZAÇÃO (24/06 às 23h): quase aos 45 do segundo tempo, a SpaceX anunciou às pressas que precisará reagendar o lançamento, que começaria pouco depois da meia-noite, para as 3h30 da madrugada (horário de Brasília). A empresa fez o anúncio em sua conta no Twitter, mas até agora não explicou os motivos para adiar em três horas o lançamento. Abaixo, você confere a matéria original na íntegra:

Na madrugada entre esta segunda (24) e a terça-feira (25), por volta da meia-noite, a SpaceX fará um lançamento mais do que especial: além deste ser o terceiro voo de seu foguete Falcon Heavy, o veículo levará consigo diversas cargas interessantes. Entre elas, um relógio atômico e um propulsor "verde" da NASA, além de uma vela solar que foi idealizada pelo célebre cientista Carl Sagan, cofundador da Sociedade Planetária.

Se essas novas tecnologias se mostrarem resilientes às adversas condições espaciais, elas poderão evoluir para a criação de ferramentas valiosas para o futuro da exploração espacial. Além das cargas científicas, o lançamento envolve ainda 24 satélites do Departamento de Defesa dos Estados Unidos, e como colocar tantos satélites em órbita duma só vez é uma tarefa delicada, além de posicionar os demais equipamentos, Elon Musk chegou a dizer que este voo será o mais difícil da empresa. É que os 24 satélites precisam ser deixados em três órbitas separadas, então o foguete religará seus motores até quatro vezes dentro de seis horas para que cada satélite seja liberado na hora e posição certa.

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Cargas armazenadas no interior do Falcon Heavy às vésperas do lançamento (Foto: SpaceX)

Relógio atômico da NASA

O Deep Space Atomic Clock é um pequeno relógio mais ou menos do tamanho de uma torradeira, só que é mais preciso do que qualquer relógio da Terra — que podem acelerar ou desacelerar ao longo do tempo. O relógio atômico levará, em teoria, até 10 milhões de anos para apresentar um descompasso de um segundo.

Um relógio atômico mede quanto tempo leva para pequenas partículas transitarem em diferentes estados de energia, e o Deep Space Atomic Clock funciona manipulando íons. Tubos repletos de íons de mercúrio estão em seu interior, e esses íons são perturbados por meio de micro-ondas ajustadas em uma frequência específica. Com isso, os íons se movem entre diferentes estados de energia.

A NASA já usa relógios baseados em mercúrio aqui na Terra, mas esses aparelhos são enormes — do tamanho de um refrigerador —, com dimensões que impedem seu lançamento ao espaço. E outros relógios atômicos menores chegaram a ser lançados ao espaço pela agência, só que eles não eram capazes de manter sua precisão por tanto tempo quanto será o Deep Space Atomic Clock.

Arte mostra o relógio atômico em detalhe, que fica a bordo de uma nave especial (Imagem: NASA)

Dessa maneira, o lançamento do novo relógio atômico é uma demonstração da nova tecnologia, com a NASA depois analisando se o relógio baseado em mercúrio com dimensões tão enxutas será capaz de funcionar no espaço e manter precisão por tanto tempo quanto prevê. Testes e análises acontecerão ao longo do próximo ano.

Caso o Deep Space Atomic Clock se mostre um sucesso, a ideia é desenvolver outros relógios atômicos do tipo que poderão ajudar espaçonaves a navegar pelo espaço profundo em um futuro não muito distante. Com a tecnologia atual, naves dependem dos controles terrestres para navegar — sondas em Marte, por exemplo, hoje precisam esperar entre quatro e 20 minutos para receber comandos enviados da Terra. Então, se esses exploradores espaciais do futuro contarem com pequenos relógios atômicos em sua estrutura, eles poderão eliminar essa dependência com o nosso planeta, ficando cada vez mais autônomos e precisos.

Propulsão "verde"

"Verde" no sentido de eliminar o uso de materiais tóxicos de propelentes. O Green Propellant Infusion Mission (GPIM), também da NASA, é um veículo que funciona com um novo tipo de propelente desenvolvido pela Força Aérea dos EUA para servir como uma alternativa à hidrazina, que hoje é usada na maioria dos motores de satélites.

Conceito da Green Propellant Infusion Mission (Imagem: NASA)

O novo material, caso o teste em órbita seja bem-sucedido, será uma boa notícia à indústria espacial: é que a hidrazina pode ser muito reativa à temperatura ambiente e, com isso, emitir gases tóxicos. Ela é transportada em recipientes metálicos especiais e em caminhões com segurança contra explosivos, e as pessoas que participam do transporte precisam usar equipamentos específicos de proteção. Tudo isso, além de ser perigoso, ainda adiciona mais custos e mais tempo para que esse manejo seja feito.

Já o propulsor "verde" da NASA (nitrato de hidroxilamônio) não emite gases nocivos e, a menos que a temperatura do ambiente esteja realmente alta, não haverá risco. Ainda, o material é mais denso e, por isso, mais eficiente para os satélites. Ou seja: com este propulsor, satélites poderão durar mais tempo em órbita com a mesma quantidade de propelente a bordo.

O GPIM será arduamente testado ao longo do próximo ano no espaço, até que o que restar de combustível será usado para a realização de uma manobra para que ele tenha sua altitude reduzida. Então, ele reentrará na atmosfera da Terra, onde será destruído.

Vela solar de Carl Sagan começa a virar realidade

 

A tecnologia idealizada pelo cofundador da Sociedade Planetária está dando mais passos para, quem sabe, se tornar uma realidade. A ideia é impulsionar naves pelo espaço sem o uso de nenhum tipo de combustível — apenas a luz do Sol.

O veículo chamado LightSail 2 é equipado com uma vela extremamente fina projetada para se expandir a ponto de atingir o tamanho de um ringue de boxe, sendo então movida pelo impulso da luz solar — materiais refletores muito fios conseguem se mover pelo espaço, em teoria, somente com esse impulso luminoso.

Esta ideia foi apresentada por Carl Sagan na década de 1970, e agora o também cientista e ex-aluno de Sagan, Bill Nye (atual CEO da Sociedade), está levando o conceito adiante, transformando-o em realidade. Na verdade, em 2015 a Sociedade Planetária chegou a lançar a missão LightSail 1, que foi projetada para testar o mecanismo de implantação da vela solar. A missão foi um sucesso e permitiu o desenvolvimento da LightSail 2, que será lançada hoje para, enfim, testar a tecnologia como um todo.

Os testes envolverão o seguinte: a LightSail 2 mudará sua posição enquanto viaja ao redor do planeta, seguindo na direção do Sol; depois, ela vai ajustar sua vela para capturar ainda mais luz solar, com esse "empurrão" finalmente impulsionando a nave para uma órbita mais alta ao longo do tempo. Se isso funcionar, essa será a demonstração necessária para provar que é possível lançar naves capazes de fazer manobras no espaço sem o uso de propulsores convencionais. No futuro, a tecnologia poderá ser inicialmente usada em pequenos satélites, liberando espaço para que eles levem consigo mais instrumentos e sensores. Ainda, na teoria a tecnologia pode levar materiais para a Lua e também a Marte.

Conceito da LightSail 2 (Imagem: The Planetary Society)

Assista ao vivo

Importantes lançamentos espaciais costumam ser transmitidos ao vivo pela internet — e este do Falcon Heavy não será diferente. A SpaceX transmitirá tudo em tempo real em seu canal no YouTube, e você pode acompanhar pelo vídeo abaixo no final da noite de hoje (24):

 

Se preferir assistir ao lançamento ouvindo explicações e comentários em português, uma opção legal é assistir à live do Mensageiro Sideral, que começará às 0h15:

 

Leia a matéria no Canaltech.

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