Sistema de propulsão 2 em 1 está para ser testado no espaço
Uma nova tecnologia de propulsão dois em um pode em breve ser testada no espaço e promete simplificar a vida de satélites pequenos, especialmente no que diz respeito ao combustível.
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A proposta, apresentada em um estudo do Massachusetts Institute of Technology (MIT), sugere que um único propelente pode alimentar tanto propulsores químicos quanto elétricos, eliminando a necessidade de tanques separados para cada sistema.
“Se você pode ter propulsão química e elétrica em um pequeno pacote, é o melhor dos dois mundos”, afirmou Amelia Bruno, ex-estudante de pós-doutorado do MIT que liderou a pesquisa, em comunicado. “Isso abre a porta para pequenos satélites fazerem ainda mais ciência, mais observações e missões mais interessantes, tudo em uma plataforma menor e mais barata.”
Pesquisa para o novo sistema de propulsão
- O estudo foi inspirado em pesquisas de combustível da Força Aérea dos Estados Unidos e recebeu financiamento parcial da NASA;
- A espaçonave cubesat Green Propulsion Dual Mode, da agência, deve ser lançada no mês de novembro para verificar se o sistema de propulsão e o monopropelente, já testados em solo, também funcionam bem no ambiente espacial;
- A missão em órbita baixa da Terra será uma demonstração importante, segundo a agência, para missões muito mais distantes do nosso planeta, inclusive rumo a Marte, destino final previsto para missões humanas sob a política da NASA.
“A NASA está buscando avançar mais profundamente no espaço para apoiar objetivos futuros da agência. Os principais fatores para essas atividades incluem pesquisar e desenvolver novos sistemas e capacidades avançadas de propulsão”, escreveram autoridades da agência sobre a missão do cubesat, que no ano passado era esperada para outubro de 2025, segundo reportagem da SpaceNews.
O monopropelente verde usado na missão, analisado em novo estudo do MIT publicado no Journal of Propulsion and Power, se baseia em pesquisas anteriores da Força Aérea. O combustível se chama ASCENT, sigla em inglês para Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic Propellant.
Ele é apresentado no mercado como mais “verde”, ou menos tóxico, do que a hidrazina de alta eficiência normalmente usada em grandes manobras no espaço, mas considerada perigosa de manipular. O combustível também já foi testado no espaço antes, durante a missão Green Propellant Infusion Mission da NASA, em 2019 e 2020, quando ainda recebia o nome AF-M315E; depois, foi renomeado, segundo o Air Force Research Laboratory, que o desenvolveu.
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Além de ter sido pensado originalmente para propulsores químicos, que gastam combustível rapidamente em grandes manobras, como inserções orbitais, o ASCENT também pode servir para propulsores de eletropulverização.
Esses propulsores são projetados para pequenos ajustes de longo prazo na trajetória de uma nave. Pequenos, do tamanho de uma unha do polegar a uma moeda de dez centavos, eles usam um campo elétrico para acelerar partículas de propelente líquido. A aceleração lança o combustível ao espaço em forma de spray, daí o nome.
O novo estudo do MIT indica que um único combustível pode atender a diferentes necessidades de uma espaçonave. Os engenheiros testaram, em solo, o desempenho de propulsores de eletropulverização com ASCENT usando um modelo de cubesat colocado sobre um sistema de teste que suspendia magneticamente o dispositivo em uma câmara de vácuo, simulando o ambiente de livre flutuação do espaço. A equipe experimentou diferentes níveis de voltagem nos propulsores e avaliou a capacidade do spray de manobrar e girar o cubesat.
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“Em comparação com nossos propelentes normais de eletropulverização, o ASCENT pode oferecer desempenho semelhante em termos de empuxo”, disse Bruno. “Agora que sabemos que nossos propulsores funcionam com ASCENT, podemos começar a pensar em todas as maneiras de torná-los ainda melhores.”
Embora a NASA esteja concentrada em destinos distantes, o ASCENT também poderia ser reaproveitado em missões mais próximas da Terra. Pequenos satélites, por exemplo, poderiam usar o propelente para economizar combustível em missões de observação do planeta, especialmente quando precisarem mudar de direção rapidamente para monitorar um evento meteorológico em deslocamento.
“Imagine que há uma tempestade chegando e você queira mobilizar sua constelação de pequenos satélites para observar uma região específica”, disse Paulo Lozano, coautor do estudo e diretor do laboratório de propulsão espacial do MIT, no mesmo comunicado.
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“Você poderia escolher enviá-los rapidamente ou lentamente, dependendo da natureza da observação. E a única maneira de fazer isso é ter dois sistemas de propulsão, o que agora é possível.”
Rodrigo Mozelli
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.
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