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Novo motor de propulsão elétrica para naves espaciais é testado em órbita pela primeira vez

Por David Nield
Publicado na ScienceAlert

Para os satélites girando ao redor da Terra, usar eletricidade para ionizar e impulsionar partículas de xenônio faz com que eles cheguem aonde precisam. Embora os átomos de xenônio se ionizem facilmente e sejam pesados ​​o suficiente para gerar impulso, o gás é raro e caro, fora que também é difícil de armazenar.

Graças a novas pesquisas, em breve poderemos ter uma alternativa. E aí que entra o iodo.

A operação em órbita total de um satélite movido a gás iodo foi agora realizada pela empresa de tecnologia espacial ThrustMe, e a tecnologia promete levar a sistemas de propulsão de satélites mais eficientes e acessíveis do que nunca.

O sistema de propulsão elétrica de iodo disparando em uma câmara de vácuo. Crédito: ThurstMe.

“O iodo é significativamente mais abundante e barato que o xenônio e tem a vantagem adicional de poder ser armazenado sem pressão como um sólido”, disse Dmytro Rafalskyi, CTO e cofundador da ThrustMe.

Embora os primeiros testes terrestres de motores de propulsão de iodo tenham sido promissores, fazê-los funcionar no espaço é o sinal mais claro de que este pode ser o futuro dos motores de espaçonaves de pequena escala – e que nossa exploração do espaço pode continuar praticamente.

A equipe usou iodo para abastecer um satélite CubeSat de 20 kg com um motor chamado NPT30-I2, que foi lançado em 6 de novembro de 2020. As manobras foram realizadas com sucesso, e o iodo demonstrou atingir maior eficiência de ionização do que o xenônio também.

Além dos benefícios dos quais já falamos, os sistemas baseados em iodo também podem ser construídos em formas significativamente menores e mais simples do que os satélites atuais: ao contrário do xenônio e outros propelentes, o iodo pode ser armazenado a bordo em sua forma sólida antes de ser convertido em gás, portanto, não há necessidade de tanques de gás volumosos e de alta pressão.

“A demonstração bem-sucedida do NPT30-I2 significa que podemos prosseguir para a próxima etapa no desenvolvimento da propulsão de iodo”, disse Rafalskyi. “Paralelamente aos nossos testes no espaço, desenvolvemos novas soluções que permitem um melhor desempenho e iniciamos uma extensa campanha de testes de resistência em solo para expandir ainda mais os limites desta nova tecnologia”.

O mecanismo do motor de iodo. Créditos: Rafalskyi et al., Nature, 2021.

Espera-se que dezenas de milhares de satélites sejam lançados em órbita na próxima década, então encontrar maneiras de torná-los tão eficientes e acessíveis quanto possível é a chave se quisermos continuar explorando e analisando a Terra e o Universo ao nosso redor.

O uso de iodo para tornar os satélites mais acessíveis, mais eficientes e mais compactos tem vários benefícios potenciais em como as constelações de satélites poderão ser implantadas, treinadas para evitarem umas às outras e descartadas quando atingem o fim de sua vida útil.

Os desafios permanecem: o iodo é altamente corrosivo, o que significa que a cerâmica é necessária para proteger as partes do satélite e, no momento, os motores de iodo não são tão responsivos quanto seus equivalentes de xenônio. No entanto, este é um grande avanço para a tecnologia.

“A publicação desses resultados históricos não é importante apenas para a ThrustMe, mas também para a indústria espacial em geral”, disse a CEO e cofundadora da ThrustMe, Ane Aanesland. “Ter nossos resultados revisados ​​por pares e publicamente acessíveis fornece à comunidade mais confiança e ajuda a criar uma referência dentro da indústria”.

A pesquisa foi publicada na Nature.

Julio Batista

Julio Batista

Sou Julio Batista, de Praia Grande, São Paulo, nascido em Santos. Professor de História no Ensino Fundamental II. Auxiliar na tradução de artigos científicos para o português brasileiro e colaboro com a divulgação do site e da página no Facebook. Sou formado em História pela Universidade Católica de Santos e em roteiro especializado em Cinema, TV e WebTV e videoclipes pela TecnoPonta. Autodidata e livre pensador, amante das ciências, da filosofia e das artes.