Alcance Marte em 45 dias: missão possível

Enquanto os holofotes estavam na Ucrânia, as notícias de uma tecnologia espacial incomum, sonhada aqui em Montreal, passaram quase despercebidas.

Enviar astronautas a Marte, como a NASA e a China planejam fazer na década de 2030, apresenta desafios logísticos e tecnológicos significativos. Missões a Marte só podem ser lançadas a cada 26 meses, quando nosso planeta está mais próximo um do outro. Com a tecnologia atual, A NASA estima que levará cerca de 500 dias para os astronautas chegarem ao Planeta Vermelho. O tempo de trânsito envolve sérios riscos para a tripulação exposta aos raios cósmicos, uma vez fora da magnetosfera da Terra.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade McGill projetou um sistema de propulsão a laser térmico que reduzirá os tempos de trânsito para Marte para apenas 45 dias! Até este estudo, acreditava-se que um foguete só poderia viajar para Marte com motores movidos a energia nuclear.

O estudo foi feito Por McGill ex-aluno Emmanuel Dobelli com Professor Associado Andrew Higgins e outros pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica da universidade. Eles propõem um sistema de propulsão guiado por energia que usa lasers terrestres para transmitir energia ao sensor fotoelétrico da espaçonave para gerar a eletricidade que a impulsiona. Quanto maior a potência do laser, mais rápida a espaçonave. Esta tecnologia pode enviar satélites pesando 90 kg da Terra para Marte em apenas três dias!

O “sistema de propulsão térmica a laser” proposto por Emmanuel Doublay e sua equipe é relativamente simples: vários tipos de lasers de 100 megawatts, cada um com 10 metros de diâmetro, são fundidos em um feixe direcionado à espaçonave já em órbita e que captura graças a o sopro do refletor.

Doplay explicado para universo hoje O fluxo de laser da Terra aquece diretamente o propulsor da espaçonaveComo uma caldeira a vapor gigante. A energia do laser é focada e direcionada para o compartimento de combustível da espaçonave, onde o hidrogênio cria impulso que permite que a espaçonave atinja uma velocidade incrível de 60.000 km/h. Isso permite que ele acelere rapidamente, estando relativamente perto do solo. Quando a espaçonave absorve energia suficiente, o defletor se desprende e retorna à órbita da Terra para ser reutilizado.

Ainda há muita pesquisa a ser feita para operar essa tecnologia. Lasers muito grandes e câmaras de propulsão de hidrogênio devem primeiro ser desenvolvidos.

Nos últimos anos, a propulsão de energia direcionada tem sido um importante tópico de pesquisa. A NASA está estudando o conceito de uma espaçonave elétrica movida a laser em um estudo conjunto com a Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

Quebec poderia desempenhar um papel importante no desenvolvimento dessa tecnologia? Somos um importante centro de pesquisa nas áreas de eletricidade, lasers e hidrogênio: o Hydro-Québec Research Institute (IREQ), o Centro de Pesquisa em Óptica, Fotônica e Laser (COPL) e o Hydrogen Research Institute (IRH).

Também temos energia elétrica barata para gerar a eletricidade necessária para acionar tal sistema se um laser terrestre puder ser instalado em Quebec. Emmanuel Dobley, que atualmente estuda engenharia aeroespacial na Delft University of Technology, na Holanda, deve ser convidado a continuar sua pesquisa aqui sobre sistemas de propulsão espacial a laser.