Além disso, podemos trazer 1,5 toneladas.
Os cientistas delinearam a forma selvagem como os humanos poderiam viajar por Netuno em menos de 10 anos – com mais de 1,5 toneladas de carga a bordo.
O segredo é uma unidade de fusão direta (DFD) in-the-works, que entrará em ação assim que a espaçonave entrar em órbita e propulsioná-la a até 44 quilômetros por segundo. A partir daí, a espaçonave poderia conduzir experimentos em Netuno, bem como objetos transnetunianos (TNOs), ou planetas anões externos como Makemake, Eris e Haumea.
O DFD é um reator nuclear sendo desenvolvido pelo Princeton Plasma Physics Laboratory e Princeton Satellite Systems que usa deutério puro como combustível para gerar impulso e energia elétrica para a espaçonave. Em um novo artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv, cientistas dos EUA, Itália e Rússia explicam como o DFD funciona:
“Nesse DFD, o propelente é primeiro ionizado, depois entra em uma região com um forte campo magnético imposto externamente. Aqui, o propelente flui em torno do núcleo do motor, dentro do qual ocorre a reação de fusão nuclear e seus produtos aquecem o propelente. Em seguida, o propelente quente se expande em um bico magnético, produzindo impulso. ”
Para viajar até a fronteira externa do sistema solar, o motor DFD passa por três fases de propulsão. A fase um é a fase de partida da espiral, onde a nave é lançada da órbita baixa da Terra e acumula velocidade para sair da esfera de influência da Terra. Isso, é claro, depois de ser lançado da superfície de uma forma ou de outra. (Muitas das pesquisas atuais de viagens espaciais se concentram em colocar em órbita uma classe de veículos lançadores ou locais para ajudar a agilizar o processo de lançamento para o espaço sideral.)
AIME, ET. AL./ARXIV/SCREENSHOT
A próxima é a fase interplanetária, onde o impulso realmente atingirá suas velocidades máximas. O legal sobre designs como o DFD para uso no espaço sideral é que uma quantidade relativamente pequena de empuxo aumenta com o tempo e aumenta para uma quantidade enorme. A velocidade pode ser ajustada usando um período de aceleração mais longo e, para os planetas anões mais distantes, esse período pode ser muito mais longo, dizem os cientistas.
Finalmente, a fase de encontro é quando a espaçonave diminui a velocidade e manobra em órbita ao redor do destino. Os cientistas enfatizam que, assim como o lançamento da órbita baixa da Terra, o objetivo deste artigo não é detalhar como levar a carga útil da órbita à superfície do planeta – estamos aqui apenas pelo DFD e pela matemática complexa de como longa a viagem vai durar.
Qual é a vantagem de usar um DFD? Bem, os cientistas sim, é a opção mais viável para viagens espaciais distantes. Sem ele, provavelmente não seremos capazes de fazer a viagem, a menos que algo totalmente novo surja das asas. Eles explicam:
“[E] em uma de suas configurações menores, como a apresentada neste trabalho, seu impulso seria comparável ao dos mais promissores propulsores eletromagnéticos de alta potência, mas o impulso específico seria maior.”
Isso significa que, para o mesmo tamanho e carga útil, o DFD terá um desempenho semelhante ao do propulsor eletromagnético mais poderoso. E ter opções pode fazer a diferença entre uma missão bem-sucedida a Netuno ou, bem, ficar aqui na órbita baixa da Terra.
Publicado em 10/04/2021 18h11
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