terça-feira, 16 de maio de 2017

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Entenda os tipos de foguetes e combustíveis



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Acabamos de comemorar 30 anos de bons serviços prestados à ciência e à exploração espacial pelas duas sondas espaciais Voyager. Mas, se levamos décadas para atingir apenas a fronteira do nosso próprio Sistema Solar, quando então poderemos explorar as galáxias?
Motores espaciais
Enquanto não aprendemos amanipular a teia do espaço-tempo, continuamos a fazer avanços importantes nos motores das naves espaciais. Já conseguimos construir motores de foguetes com controle da queima de combustíveis líquidos. Mais promissores ainda são os motores iônicos, planejados há décadas, mas só agora sendo utilizados em missões reais. Ainda assim, continuamos falando de missões apenas no interior do nosso Sistema Solar, com vôos durando décadas e, ainda assim, dependendo de trajetórias bem definidas, que aproveitam a aceleração dos campos gravitacionais dos planetas que vão ficando pelo caminho.
Propulsão a laser
A conclusão é óbvia: se quisermos dar início a uma exploração espacial realmente em larga escala precisamos de novas tecnologias. Há inúmeras propostas, todas elas dentro de nossa capacidade de entendimento das teorias, mas igualmente todas ainda longe das possibilidades técnicas de nossa engenharia. Dentre essas novas formas de propulsão, têm merecido destaque aquelas que defendem a utilização de naves alimentadas pela energia de um poderosíssimo raio laser, disparado da Terra - a chamada propulsão a laser.
Ainda estaríamos ligados umbilicalmente à Terra natal mas, em comparação com as naves e sondas atuais seria como sairmos de um andador de criança para um carro último tipo. Teríamos uma capacidade de navegação pelo Sistema Solar que faria delirar os cientistas e viabilizaria pesquisas hoje inimagináveis. E poderíamos realmente chegar a outras estrelas, ainda que com naves não tripuladas.
Propulsão híbrida laser-atômica
Agora há outra alternativa, como um potencial aparentemente superior. Os pesquisadores Dana Andrews e Roger Lenard desenvolveram o conceito de um novo tipo de propulsão chamado de MiniMag, a sigla de Miniature Magnetic Orion. O projeto Orion original desenvolveu a idéia de uma nave espacial impulsionada por sucessivas detonações nucleares.

Os pesquisadores juntaram essa idéia com a teoria da propulsão a laser, criando um tipo de propulsão híbrida que, segundo eles, poderá viabilizar a exploração interestelar a curto prazo e sem depender de novas descobertas científicas disruptivas, que possam trazer para a realidade a utilização de outros caminhos, como as fendas espaciais e os vôos de dobra.

Combustível disparado por laser
A espaçonave teria um motor atômico mas precisaria levar apenas uma pequena quantidade de combustível nuclear. O restante do combustível seria arremessado até ela na forma de minúsculas partículas carregadas pelo feixe de raio laser. As sondas espaciais Voyager também possuem motores atômicos, mas a nova proposta fala de um tipo de motor atômico totalmente novo, no qual as detonações aconteceriam no interior de um reator de compressão magnética. Ainda não temos tecnologia para construir um reator assim, mas as experiências que os cientistas fizeram na Máquina Z comprovam que o conceito é viável.
Reator atômico com compressão magnética
A tecnologia de compressão magnética reduziria drasticamente o tamanho da nave, tanto em relação à nave prevista pelo projeto Orion original, quanto em relação à propulsão a laser original. As pequenas partículas de combustível seriam comprimidas no interior do campo magnético até atingir uma altíssima densidade, quando então seriam detonadas. O plasma resultante da explosão seria dirigida para o exterior por um bocal também magnético, gerando o empuxo que poderia levar a espaçonave às estrelas.
10% da velocidade da luz
Segundo os pesquisadores, uma espaçonave assim seria capaz de atingir 10% da velocidade da luz. O suficiente para revolucionar a exploração de nosso Sistema Solar e de suas vizinhanças e até mesmo para atingir as estrelas mais próximas. Com a vantagem de que se baseia nos conhecimentos da Física atual, não dependendo de nenhuma revolução do conhecimento. Eles acreditam que a tecnologia necessária para viabilizar sua idéia poderá estar ao nosso alcance ainda neste século.
Matuzalem
Mas, como todos os bons visionários, eles não param na fronteira do possível. Estimando os avanços na biologia e na medicina, que farão com que o homem tenha um tempo de vida muito superior ao atual, segundo eles, é concebível popular a galáxia em ciclos de expansão de 60 a 90 anos-luz.
Se ficarmos apenas com a nave que eles propõem construir, viajando a 10% da velocidade da luz, isso equivale a dizer que as tripulações e os colonizadores das galáxias viajando a bordo dessas espaçonaves de conquista de novas planetas deveriam superar Matuzalem e viverem mais de 900 anos. Mas eles não têm pressa, e afirmam que isso poderá acontecer dentro de quatro ou cinco mil anos.
Espaço
Especial Antimatéria: Antimatéria no espaço e nas naves espaciais


 Antimatéria que deveria ter-nos impedidos de existir pode estar à espreita no espaço
Uma das maneiras pelas quais os físicos estão tentando resolver o problema da assimetria matéria-antimatéria é procurando pela antimatéria deixada pelo Big Bang.
O Espectrômetro Magnético Alfa - ou AMS - é um detector de partículas montado na Estação Espacial Internacional que está procurando por estas partículas.
O AMS contém campos magnéticos que curvam a trajetória das partículas cósmicas para separar a matéria da antimatéria. Seus detectores avaliam e identificam as partículas à medida que elas o atravessam.
As colisões de raios cósmicos produzem pósitrons e antiprótons o tempo todo, mas a probabilidade de criar um átomo de anti-hélio é extremamente baixa por causa da enorme quantidade de energia necessária para isso.
Isto significa que, se o AMS conseguir observar mesmo que um único núcleo de anti-hélio, isto seria um forte indício da existência de uma grande quantidade de antimatéria em algum lugar no Universo. O AMS continua fazendo seu trabalho, 24 horas por dias, 7 dias por semana.
 Como impulsionar naves espaciais com antimatéria
Apenas um punhado de antimatéria pode produzir uma quantidade enorme de energia, tornando-se um combustível ideal para naves espaciais interestelares.
A criação de motores para naves espaciais alimentados por antimatéria é teoricamente possível; a principal limitação está em produzir antimatéria suficiente para fazer isso acontecer.
Atualmente, não existe tecnologia disponível para produzir ou coletar antimatéria no volume necessário para alimentar uma espaçonave. Como você viu em outra reportagem desta série, toda a antimatéria produzida pelo homem até hoje não daria para aquecer uma xícara de chá.
No entanto, um pequeno número de pesquisadores tem realizado estudos de simulação de propulsão e de armazenamento de antimatéria, incluindo Ronan Keane e Wei-Ming Zhang (Universidade Estadual de Kent) e Marc Weber (Universidade do Estado de Washington).
Um dia, se pudermos descobrir uma maneira de criar ou coletar grandes quantidades de antimatéria, estes estudos poderão ajudar a tornar realidade as viagens interestelares propelidas por antimatéria, deixando para a história os foguetes químicos e livrando-se da necessidade de estar próximos às estrelas para alimentar painéis solares.
·         Espaço
·         Especial Antimatéria: Antimatéria no espaço e nas naves espaciais

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·        Antimatéria que deveria ter-nos impedidos de existir pode estar à espreita no espaço
·         Uma das maneiras pelas quais os físicos estão tentando resolver o problema da assimetria matéria-antimatéria é procurando pela antimatéria deixada pelo Big Bang.
·         O Espectrômetro Magnético Alfa - ou AMS - é um detector de partículas montado na Estação Espacial Internacional que está procurando por estas partículas.
·         O AMS contém campos magnéticos que curvam a trajetória das partículas cósmicas para separar a matéria da antimatéria. Seus detectores avaliam e identificam as partículas à medida que elas o atravessam.
·         As colisões de raios cósmicos produzem pósitrons e antiprótons o tempo todo, mas a probabilidade de criar um átomo de anti-hélio é extremamente baixa por causa da enorme quantidade de energia necessária para isso.
·         Isto significa que, se o AMS conseguir observar mesmo que um único núcleo de anti-hélio, isto seria um forte indício da existência de uma grande quantidade de antimatéria em algum lugar no Universo. O AMS continua fazendo seu trabalho, 24 horas por dias, 7 dias por semana.

·         Reator atômico com compressão magnética
·         A tecnologia de compressão magnética reduziria drasticamente o tamanho da nave, tanto em relação à nave prevista pelo projeto Orion original, quanto em relação à propulsão a laser original. As pequenas partículas de combustível seriam comprimidas no interior do campo magnético até atingir uma altíssima densidade, quando então seriam detonadas. O plasma resultante da explosão seria dirigida para o exterior por um bocal também magnético, gerando o empuxo que poderia levar a espaçonave às estrelas.
·         10% da velocidade da luz
·         Segundo os pesquisadores, uma espaçonave assim seria capaz de atingir 10% da velocidade da luz. O suficiente para revolucionar a exploração de nosso Sistema Solar e de suas vizinhanças e até mesmo para atingir as estrelas mais próximas. Com a vantagem de que se baseia nos conhecimentos da Física atual, não dependendo de nenhuma revolução do conhecimento. Eles acreditam que a tecnologia necessária para viabilizar sua idéia poderá estar ao nosso alcance ainda neste século.
·         Matuzalem
·         Mas, como todos os bons visionários, eles não param na fronteira do possível. Estimando os avanços na biologia e na medicina, que farão com que o homem tenha um tempo de vida muito superior ao atual, segundo eles, é concebível popular a galáxia em ciclos de expansão de 60 a 90 anos-luz.
·         Se ficarmos apenas com a nave que eles propõem construir, viajando a 10% da velocidade da luz, isso equivale a dizer que as tripulações e os colonizadores das galáxias viajando a bordo dessas espaçonaves de conquista de novas planetas deveriam superar Matuzalem e viverem mais de 900 anos. Mas eles não têm pressa, e afirmam que isso poderá acontecer dentro de quatro ou cinco mil anos.
·         Bibliografia:
NASA estuda conceitos avançados de propulsão espacial

Há poucos dias, a NASA anunciou uma nova rodada de seu Programa de Conceitos Avançados.
Na edição de 2013, estão incluídas tecnologias como animação suspensa de astronautas, sondas espaciais 2D, transformers espaciais e outras:
Uma categoria que mereceu uma atenção à parte foi a propulsão espacial, já que os limites da propulsão química são bem conhecidos, sendo uma tecnologia incapaz de nos levar além das vizinhanças da Terra.

Os motores iônicos - a chamada propulsão elétrica - vêm sendo usados com sucesso em naves espaciais, mas têm limitações quando se fala em missões tripuladas de longa duração porque aceleram muito lentamente, embora de forma constante.
Veja a seguir as propostas de conceitos avançados de propulsão espacial que receberão financiamento da NASA.

Sistema de propulsão pulsada a fissão nuclear
Os sistemas nucleares são usados há décadas no espaço - as sondas Voyager, por exemplo, os artefatos humanos mais distantes da Terra, assim como o robô Curiosity, que está em Marte, são alimentados por fontes nucleares.
Mas o que Rob Adams, do Centro Marshal da NASA, está propondo é diferente.
Ele quer reativar a chamada Propulsão Pulsada a Plasma, que a própria NASA estudou nos anos 1960, por meio de um projeto chamado Orion.
Esse sistema combina densidade de energia e impulso específico elevados - a fraqueza da propulsão química - com grande empuxo - a fraqueza da propulsão elétrica -, superando largamente o desempenho de todos os outros sistemas conhecidos.
"O objetivo deste estudo é investigar a interligação dos aspectos técnicos e de desempenho das arquiteturas acessíveis a um Sistema de Trânsito Pulsado a Plasma (PPTS) com sistemas de voo tripulado e robótico," diz o engenheiro.
"Também vamos estudar as preocupações científicas, técnicas, jurídicas, político/institucionais e ambientais que os interessados podem ter que poderiam dificultar a adoção do PPTS," concluiu.

                                                                                                                                                                                                                 Propulsão dupla para explorar o Sistema Solar
Nathan Jerred, da Associação de Universidades de Pesquisas Espaciais, está propondo unir dois sistemas de propulsão já conhecidos e testados para obter o melhor de cada um deles.
A ideia é juntar a propulsão elétrica - os motores iônicos, que têm energia e impulso específico elevados, mas baixo empuxo - com a propulsão termal - que tem elevado empuxo, mas gasta combustível demais.
"A alta capacidade de empuxo do modo térmico é ideal para um escape rápido da órbita da Terra, para manobras orbitais drásticas e para inserção orbital. A alta eficiência do modo elétrico é ideal para viagens interplanetárias," defende Jerred.
O projeto envolve testar o sistema de propulsão dupla, alimentado por fonte nuclear - um gerador de radioisótopos -, nos chamados cubesats, satélites artificiais de pequeno porte.
Se tiver sucesso, o pesquisador afirma que isto transformará os cubesats em verdadeiros exploradores do Sistema Solar, que poderão ser enviados às centenas para os mais diversos destinos, já que são uma opção barata e de desenvolvimento rápido em relação às missões robóticas tradicionais.


Propulsão a Força Plasmônica
Joshua Rovey, da Universidade de Missouri, também vislumbra meios de criar pequenas espaçonaves rápidas para ampliar os horizontes das pesquisas espaciais para além da órbita baixa da Terra.
A plasmônica vem sendo largamente pesquisada no campo da eletrônica e das tecnologias optoeletrônicas.
A plasmônica funciona com base em ondas superficiais de elétrons chamadosplásmons de superfície.
Os pesquisadores querem usar essas ondas elétricas para criar "campos de força plasmônica" induzidos por energia solar.
"Nós vamos comparar nossos resultados com os propulsores estado da arte (por exemplo, a propulsão elétrica por eletroaspersão) e os geradores de torque (por exemplo, as rodas de reação). Vamos também avaliar a viabilidade da propulsão plasmônica para atender e/ou exceder as rigorosas exigências de futuras missões da NASA, disse Rovey.

Fontes diversas
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Documento Oficial relatos 25 anos antes do caso ET de Varginha

Sunrise Time-lapse from the International Space Station (ISS)



Linda imagem da Estação Espacial !!!

Peruíbe, no litoral de São Paulo, seria alvo frequente de 'ovnis'

Ufólogos de diversos cantos do país visitam a cidade que possui inúmeros relatos de aparições de objetos voadores não identificados (ovnis). Alguns cientistas têm explicações para o fato de a cidade 'atrair supostos ETs'. Fonte: http://mais.uol.com.br/view/dsirb7h509tj/peruibe-no-litoral-de-sao-paulo-seria-alvo-frequente-de-ovnis-0402CD1C3466D4B15326?types=A&

Visão abordo Estação Espacial Internacional - NASA