Motores a água para satélites

A Tethers Unlimited começou a investigar a propulsão de água anos atrás, porque esta não representa nenhum dano para os técnicos durante a integração de satélites nem para cargas que viajam ao lado de pequenos satélites, num lançamento compartilhado. O propulsor de água também se encaixa na visão de longo prazo da Tethers de criar um ecossistema sustentável no espaço. “A água é um recurso em torno do qual uma economia e um mercado no espaço podem se desenvolver”, diz a empresa. Inicialmente, a água necessária para abastecer os sistemas de propulsão será lançada da Terra, mas depois poderá ser extraída da Lua ou de asteróides, acrescentou.

Motor a água

A água provavelmente será o primeiro e mais importante recurso extraído em asteróides e na lua. Uma vez mineradas, as empresas irão impulsionar espaçonaves, satélites e veículos de transporte espacial, como os rebocadores espaciais que a Momentus está desenvolvendo, com água.

A Deep Space Industries, a empresa que desenvolveu o sistema de propulsão Comet antes de ser adquirida pela Bradford , comemorou a visão de longo prazo de extrair água de corpos celestes para abastecer espaçonaves. Bradford está mais focada no potencial de curto prazo da água para abastecer missões em órbita da Terra. “Não é tóxica, é fácil de transportar, fácil de abastecer e se pode colocá-lo em um lançamento compartilhado sem nenhum problema”, disse o diretor da Bradford, Ian Fichtenbaum. Pequenos satélites equipados com propulsores à base de água são bem-vindos em pequenos foguetes, disse ele, acrescentando: “muitos dos pequenos lançadores não têm instalações para carregamento de hidrazina e não há planos para isso”.

O propulsor do satélite Hawkeye está em lilás neste desenho

Embora cubesats com propulsão elétrica e química possam obter aprovação para acompanhar satélites maiores em alguns foguetes, o processo de revisão de segurança pode ser árduo. Depois de passar por esse processo de revisão, os engenheiros da Aerospace Corp. passaram anos desenvolvendo propulsores a vapor. Os primeiros voaram em 2017 na missão de demonstração de sensores e comunicações ópticas de dois satélites, também conhecida como AeroCube 7. O AeroCube 7 foi lançado como uma carga secundária em um foguete Atlas 5 que colocou em órbita um satélite secreto do National Reconnaissance Office.

Depois de alguns problemas iniciais com o gelo obstruindo a tubeira, a Aerospace Corp. aumentou a temperatura em ambos os propulsores e os disparou para mover os AeroCube 7 um em direção ao outro, de acordo com o “Programa de Demonstração de Sensores e Comunicações Ópticas da NASA: Operações de Proximidade”.

Tubeira de saída do propulsor

Universidades de todo o mundo também estão desenvolvendo novos sistemas de propulsão à base de água. A NASA concedeu financiamento à Purdue University em 2018 para lançar um propulsor miniatura movido a água, Film Evaporation MEMS Tunable Array, ou FEMTA, no foguete suborbital New Shepard da Blue Origin em 2021. ( MEMS significa sistema microeletromecânico.)

“A água é um propelente ideal”, disse Mikhail Kokorich, fundador e presidente da Momentus. “Ele pode ser usado como está em motores solares térmicos, nucleares ou eletrotérmicos. Além disso, a água pode ser facilmente decomposta em hidrogênio e oxigênio”. A Tethers Unlimited adota a abordagem posterior com o Hydros-C, um propulsor que depende da eletrólise para dividir a água em seus elementos constituintes antes de queimá-la em um motor de bipropelente. “O resultado é uma boa economia de combustível e bom empuxo”, disse Robert Hoyt, executivo-chefe da Tethers Unlimited.

esquema do propulsor a água
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