TETO Arquitetura Sustentável

Laboratório do IEAv (Cortesia IEAv)

Sujos e caros, os grandes foguetes de combustível químico têm sido o burro de carga da corrida espacial. Poucos países buscam uma alternativa mais barata e amiga do ambiente para colocar satélites e lançar a humanidade ao espaço. Uma das tecnologias mais promissoras, porém, está sendo desenvolvida em São José dos Campos (SP), onde o comandante Marco Antônio Sala Minucci, do Instituto de Estudos Avançados do Comando Geral de Tecnologia Aeroespacial (IEAv – CTA), coordena a pesquisa de propulsão a laser, em parceria com o Laboratório da Força Aérea Americana (Air Force Research Laboratory).

Nem mesmo os filmes de ficção científica previram aeronaves e foguetes se deslocando no espaço por meio de um feixe de luz de alta energia: uma base terrestre projeta a radiação laser na traseira do veículo, onde esse calor explode o ar aquecido pelo próprio atrito da velocidade. Assim o veículo é empurrado para cima.

Abolir o uso de combustíveis fósseis não vai só ajudar a combater o aquecimento global. A viagem será barateada em cem vezes e tornará o espaço mais acessível à humanidade. Colocar satélites de até 50 kg em órbita, por exemplo, passa a ser mais viável. “É um adeus à poluição, ao risco de explosão e a toda aquela parafernália que existe no lançamento de um foguete convencional”, completa Minucci.

Segundo ele, o peso da carga útil (os satélites a serem colocados em órbita) só pode chegar a 5% da capacidade do foguete. Isso acontece porque o veículo precisa transportar, também, o combustível e o oxidante necessários para o voo. Com a nova tecnologia, estima-se que a nave poderá destinar 50% da sua capacidade ao transporte de carga. “Essa é a grande vantagem. Enquanto o veículo estiver se movimentando na atmosfera, a energia virá da terra. Operações aeroespaciais serão otimizadas”, diz o comandante.

Para realizar os ensaios, o Laboratório de Aerotermodinâmica e Hipersônica Prof. Henry T. Nagamatsu, do IEAv-CTA, conta com o túnel de vento hipersônico. Ele simula as condições de voo que serão encontradas pelo veículo ao cortar a atmosfera seis vezes mais rápido do que a velocidade do som. O túnel é o único da América do Sul. Por enquanto, os cientistas realizam experiências com o modelo do veículo parado e se concentram na focalização do laser na traseira da máquina.

De acordo com o comandante, os testes no túnel devem durar, pelo menos, mais cinco anos. Depois, será desenvolvido um protótipo para testes e ensaios de voo. Conferir um lançamento propriamente dito só será possível entre 2020 e 2025. Com seres humanos a bordo, somente quando se tiver certeza de que a tecnologia é realmente segura.

Simultaneamente, outros experimentos são realizados nos Estados Unidos, no Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), em Troy, Nova Iorque, sob a coordenação do professor Leik Myrabo, o primeiro no mundo a fazer voar um veículo utilizando a propulsão a laser. Em 1997, durante experiência em um deserto da Califórnia, Myrabo fez um objeto de 60 gramas subir aproximadamente 100 metros.

Formado em Engenharia Aeronáutica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), Minucci fazia o pós-doutorado na Rensselaer Polytechnic Institute, em 1997, quando soube do experimento de Myrabo. Vendo que o conceito era viável, convocou o amigo Paulo Toro e, em 1999, ambos se concentraram nos estudos sobre propulsão a laser no CTA. “Já tínhamos todos os componentes necessários para fazer ensaios no instituto, como o túnel de vento hipersônico, o laser e uma divisão voltada para esta área”, lembra Minucci. Em 2000, depois de uma série de experiências bem-sucedidas, a dupla foi contatada pelo laboratório da Força Aérea Americana, que propôs um programa de colaboração, chamado “International Beamed Propulsion Research Collaboration”.

A partir de 2007, a aquisição de lasers de alta potência (fornecidos pelo laboratório americano) e a aprovação do projeto pela Finep permitiram um avanço nas pesquisas. Em 2008, os cientistas conseguiram guiar um feixe de laser com segurança para o interior do túnel e focá-lo em um objeto, que foi destruído. A potência do laser era de, aproximadamente, 1 gigawatt – o equivalente a dez milhões de lâmpadas incandescentes. Hoje, são oito pessoas trabalhando no programa no Brasil, que mantém contato com os pesquisadores dos Estados Unidos por e-mails, telefonemas e visitas.

Durante a Guerra Fria, os Estados Unidos tentaram o Programa de Defesa Estratégica no Espaço (Strategy Defense Initiative), conhecido como “Guerra nas Estrelas”, por se parecer com o filme de George Lucas, de 1977. O plano de usar o laser como arma para abater mísseis no espaço não vingou, porém, Minucci usa alguns resultados desse projeto em suas pesquisas. “As técnicas em ótica, que seriam usadas para focalizar o feixe do laser no alvo, foram aproveitadas por nós”, revela.

Da Revista Inovação, da Finep