Motor de plasma

Um laboratório científico radicado na Costa Rica testou durante mais de três horas ininterruptas um motor de plasma, um avanço para uma eventual viagem tripulada a Marte, informou nesta quarta-feira um de seus responsáveis.

O motor foi ligado no mês passado no laboratório Ad Astra Rocket e conseguiu se manter estável por mais de três horas, com temperaturas em torno dos 50 mil graus Celsius, disse o diretor da Ad Astra Costa Rica, Ronald Chang.

A Ad Astra Rocket, empresa do astronauta costarriquenho Franklin Chang, funciona na localidade de Libéria, 250 Km ao norte da capital da Costa Rica. Após esta experiência, está previsto em dezembro próximo que o motor de plasma seja testado em uma câmara a vácuo na Ad Astra Houston, para em seguida iniciar a construção de um motor que sirva para mover satélites e estabilizar estações espaciais com um custo mínimo em comparação com os atuais.

O objetivo é que, dentro de alguns anos, será possível lançar uma nave tripulada para Marte, aonde, com um motor deste tipo, chegaria em menos de 40 dias. Com os sistemas de propulsão atuais, além do alto custo econômico da missão, o trajeto levaria dois anos. "Conseguimos melhorar substancialmente o que tínhamos alcançado em dezembro", disse Ronald Chang, irmão do astronauta.

Em dezembro passado, os cientistas chefiados por Chang conseguiram manter um disparo de plasma durante dois minutos, marcando o início da construção de um motor. Chang destacou a capacidade do laboratório e dos cientistas costarriquenhos em manter durante várias horas o disparo estável do plasma.

A Ad Astra estimou que, em dezembro próximo, será possível disparar o protótipo do motor numa câmara de vácuo nos Estados Unidos, e se tiver sucesso, construiria um motor para testá-lo na Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês) em 2009 ou 2010.

Os foguetes baseados em produtos químicos queimam o combustível e os gases são expelidos para trás em grandes quantidades. Isto provoca uma aceleração muito forte, mas em poucos minutos são consumidas toneladas de combustível.

Os motores de plasma, ao contrário, expulsam apenas alguns íons (átomos privados de um elétron e com carga elétrica), mas a mais de 55 mil Km/h. A velocidade superior de saída compensa, em parte, a minúscula massa de material ejetado, o que aumenta a eficiência.

No entanto, o motor de plasma tem uma aceleração muito pequena, a ponto de torná-lo inútil para decolar de um planeta. Ao contrário, é ideal para uma viagem interplanetária, a partir da órbita de um corpo celeste e onde já não exista a fricção atmosférica.

Segundo os cientistas, o motor de plasma é composto de três células magnéticas: uma fonte de plasma, um "superalimentador" que utiliza ondas eletromagnéticas e uma denominada tubeira magnética. "A fonte de plasma é constituída da injeção principal de gás neutro (tipicamente hidrogênio ou outros gases leves) para ser transformada em plasma e no sistema de ionização", informou a Ad Astra.

Depois, o "superalimentador" utiliza ondas eletromagnéticas para energizar ainda mais o plasma e atingir a temperatura desejada, e a "tubeira magnética" transforma, finalmente, a energia do plasma em impulso. Franklin Chang, de 57 anos, é engenheiro mecânico e doutor em engenharia nuclear. Durante sua estadia na Nasa como astronauta, ele fez sete viagens espaciais. Ele deixou a agência espacial americana em 2005 para se dedicar ao sonho de desenvolver o motor de plasma.

A viagem a Marte é planejada há vários anos. Mas, "ela poderá ser realizada em 20 anos, não é para o futuro imediato", contemporizou Ronald Chang.

fonte: http://tecnologia.terra.com.br/interna/0,,OI1686195-EI4799,00.html

Elevador Espacial

O primeiro protótipo de um elevador espacial foi apresentado, sem muito alarde, no último final de semana. Tirando energia de células fotoelétricas alimentadas por um holofote, o robô SnowStar One subiu 6 metros, durante um concurso patrocinado pela Nasa. Antes que me perguntem: um “elevador espacial” é exatamente o que o nome diz, um veículo que sobe e desce por um cabo, só que com o cabo esticado entre o chão e um contrapeso no espaço – um asteróide, por exemplo, ou uma estação espacial.

Elevadores são relativamente comuns na literatura de ficção científica (depois que Arthur C. Clarke usou a idéia no romance As Fontes do Paraíso, de 1978), e existem como conceito teórico desde o século XIX. Até pouco tempo atrás, no entanto, eles eram impossíveis, e por uma simples razão: cálculos mostravam que a espessura e o peso do cabo necessário para elevar cargas significativas até o espaço eram proibitivos. Avanços em tecnologia dos materiais, no entanto, colocaram o elevador espacial na esfera das coisas factíveis – ainda que não exatamente fáceis.

Como mostra a heróica viagem de 6 metros do SnowStar One. O robô, mesmo entrando para a história, não foi longe o bastante para conquistar o prêmio de US$ 50.000 oferecido pela Nasa. A meta da competição era criar um robô movido a luz capaz de escalar um cabo de 61 metros. Outro competidor, do Space Design Team, chegou a 12 metros, e também não conseguiu levar o dinheiro para casa.

A competição de elevadores ocorreu no Centro de Pesquisa Ames da Nasa, e incluiu também um prêmio para cabos – que, afinal, sempre representaram o principal desafio para a tecnologia dos elevadores. A competição de cabos foi menos dramática que a dos robôs: todos os cabos produzidos pelos competidores foram esticados ao mesmo tempo, e ganharia o que suportasse 50% mais pressão que o feito com o melhor material encontrado pela Nasa, o “cabo da casa”. De novo, ninguém levou o prêmio de US$ 50.000.

Ano que vem haverá outra rodada da competição, com metas mais ambiciosas e um prêmio de US$ 200.000 em cada categoria.

Elevadores espaciais, se se provarem viáveis, terão várias vantagens sobre os foguetes, que hoje são o único meio de levar gente e material para fora da atmosfera. A principal é que o elevador, alimentado do solo, não precisa carregar o próprio combustível. Foguetes, por outro lado, deslocam mais combustível do que carga útil.

Agora, pense numa roda virando: um ponto no aro externo gira mais depressa que um ponto mais perto do eixo, já que os dois pontos dão uma volta inteira ao mesmo tempo, mas o comprimento do círculo no aro externo é maior que o do círculo próximo ao eixo.

Pelo menos princípio, a ponta “de cima” do elevador espacial vai estar girando com uma velocidade maior que o planeta Terra lá em baixo, o que significa que cargas (e astronautas) que chegarem ao topo do cabo poderão já ter quase todo o impulso necessário para seguir viagem rumo a outros destinos, economizando combustível mais uma vez.

As viagens espaciais mal começaram e já estão prestes a mudar.

Mars Reconnaissance Orbiter

A Nasa lançou nesta sexta-feira uma nova sonda a Marte para colher mais informação sobre o planeta vermelho do que qualquer outra missão realizada até o momento.

A Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) foi impulsionada pelo foguete Atlas V e precisará de sete meses para chegar a seu destino.

A agência espacial americana adiou o lançamento na quinta-feira devido a um problema com os programas de informática que são utilizados para supervisionar os níveis de combustível do propulsor.

A Nasa prevê que a MRO passe pelo menos quatro anos na órbita de Marte, tempo em que obterá informação que será utilizada para decidir onde colocar os robôs exploradores que serão enviados ao planeta no final desta década.

Os dados meteorológicos e geológicos que a sonda obtiver também poderiam ajudar a futura prospecção humana do planeta.

A sonda entrará na órbita de Marte em março de 2006 e, em novembro, começará a explorar a superfície do planeta com a missão fundamental de tentar "compreender os enigmas de água no planeta e avançar na prospecção do misterioso planeta vermelho", assinala a Nasa.

A presença de água no passado remoto de Marte já foi constatada nas explorações realizadas no ano passado pelos veículos robóticos Spirit e Opportunity.

A Mars Reconnaissance Orbiter, que pesa mais de duas toneladas, levará seis instrumentos para analisar a atmosfera, a superfície e o terreno sob a superfície a fim de conhecer a forma como Marte foi mudando ao longo do tempo.

Segundo explicou a Nasa, uma das três câmaras da MRO será a câmara telescópica de maior diâmetro enviada para estudar um planeta. Outros instrumentos incluem um espectrômetro, que identificará minerais relacionados à água em áreas do tamanho de um campo de futebol, e um radar fornecido pela Agência Espacial da Itália que penetra no solo e permite a detecção de camadas de rocha, gelo e, se houver, água.

A Orbiter pode transmitir dez vezes mais dados por minuto do que qualquer outro aparelho enviado previamente a Marte.

Empresa de turismo oferece viagem à Lua por US$ 100 milhões

A Space Adventures, uma empresa americana que já enviou turistas para estações espaciais, anunciou hoje que planeja a partir de 2008 oferecer pacotes de viagem ao redor da Lua.

A empresa tem uma parceria com a agência espacial russa e já enviou o empresário americano Dennis Tito e o africano Mark Shuttleworth para a estação espacial internacional.

Divulgação

Rota da viagem oferecida pela Space Adventures à Lua

O preço para a viagem à Lua, no entanto, é bastante salgado: US$ 100 milhões. Com esse dinheiro, o turista terá a chance de ver a Terra do espaço, dar uma volta na órbita lunar a quase cem km de altitude e também avistar o lado da Lua que nunca é visto da Terra devido ao eixo de rotação dos astros.

Na primeira viagem haverá espaço para apenas dois turistas. O dinheiro arrecadado --US$ 200 milhões se houver lotação máxima-- será usado para planejar a missão, adaptar a nave especial Soyuz TMA --usada na viagem à estação espacial-- para a nova rota e fazer testes antes da viagem inédita.

Apesar do preço, a nave não tem condições de oferecer grande conforto a sua tripulação, pois possui um espaço interno de dez metros cúbicos --equivalente ao de um veículo utilitário esportivo.

A Space Adventures espera oferecer dois tipos de opções de viagem. Uma inclui um vôo de cinco dias ao redor da Lua mais até 21 dias na estação espacial internacional. A outra dura nove dias, sendo três dias de vôo pela órbita terrestre e o restante em torno da Lua.

A próxima missão para a estação espacial internacional promovida pela Space Adventures deve partir no dia 1º de outubro.

O cientista Gregory Olsen, co-fundador de uma empresa que fabrica câmeras infravermelho de alta tecnologia, a americana Sensors Unlimited, planeja tripular essa viagem. Ele tem sido treinado em um centro próximo a Moscou desde 2004 e pretende fazer experimentos com suas câmeras na estação espacial.

Cientistas estão convictos da existência de ETs

Cálculos sustentam a hipótese de outras civilizações na Via Láctea

Pesquisadores estão mais convictos do que nunca de que os extraterrestres existem --sejam eles micróbios sobrevivendo penosamente em um planeta gelado ou seres inteligentes em um mundo aquático azulado a 5.000 anos-luz da Terra.

"Com certeza devem existir outras estrelas como o nosso Sol, e outros planetas como a Terra", afirmou Geoff Marcy, cientista planetário da Universidade da Califórnia em Berkeley, durante uma conferência sobre ciência planetária que ocorreu na semana passada em Aspen. "A vida primitiva, pelo menos, pode ser comum no universo".

Os caçadores de planetas se congregaram em Aspen para comemorarem a descoberta dos quase 150 planetas "extra-solares" nos últimos dez anos, e também para discutirem novas maneiras de observar o céu.

O Estado do Colorado, na região central dos EUA, se tornou um centro para a pesquisa planetária. A Universidade do Colorado, por exemplo, é uma das principais universidades do país neste campo, e a Ball Aerospace, em Boulder, fabricou a maior parte dos instrumentos usados no Telescópio Espacial Hubble. O valor das pesquisas na área mostrou ser incalculável.

Vários dos planetas descobertos são "Júpiteres quentes" --planetas grandes e gasosos tão próximos às suas estrelas que neles a vida parece ser impossível.

Mas, nos últimos meses, os astrônomos aperfeiçoaram os seus instrumentos para detectarem mundos menores. Eles têm encontrado planetas que estão suficientemente distantes de suas estrelas para possibilitar a existência de água no estado líquido --algo que se acredita ser uma condição para a existência de seres vivos.

Os cientistas dizem que dentro de poucas décadas talvez sejam capazes de detectar os sinais químicos da vida na atmosfera de um planeta semelhante à Terra.

"Escritores de ficção científica previram isso décadas atrás, e agora os cientistas percebem que provavelmente trata-se de uma realidade", disse Bruce Jakosky, cientista planetário da Universidade de Boulder.

"Estamos percebendo que a vida na Terra não parece ser algo de especial", afirmou. Segundo Jakosky, a vida no nosso planeta surgiu tão logo isso se tornou possível, após os meteoritos terem deixado de bombardear furiosamente o jovem planeta.

A principal mensagem obtida após uma década de descobertas de planetas é que há sistemas planetários por toda a Via-Láctea, em pelo menos 3% das estrelas. Existem cerca de 200 bilhões de estrelas na nossa galáxia.

Os cientistas jamais puderam prever as descobertas que seriam feitas nos últimos dez anos. No início de 1995, duas equipes de cientistas anunciaram que havia falhas enormes nas pesquisas planetárias. Vários pesquisadores começaram a concluir que o nosso sistema solar estava sozinho na galáxia, disse Michel Mayor, do Observatório de Genebra.

Mas, a seguir, a sua equipe chegou à conclusão de que a discreta oscilação de uma estrela semelhante ao sol seria causada por um planeta gigante girando velozmente à sua volta.

O grupo de Marcy confirmou o fato: a atração gravitacional era causada por um planeta com metade da massa de Júpiter que orbitava a sua estrela a cada quatro dias.

Desde então, as técnicas utilizadas para detectar tais oscilações foram aperfeiçoadas. Os pesquisadores têm feito experiências por meio de outras técnicas telescópicas.

Mas o próximo grande salto em detecção planetária --a descoberta de outros planetas semelhantes à Terra-- provavelmente não será dado até pelo menos 2007, dizem os cientistas, quando a Nasa planeja lançar o telescópio espacial Kepler.

"Atualmente, os engenheiros da Ball Aerospace estão construindo esse instrumento", diz Harold Reitsema, diretor de programas avançados de ciência espacial da companhia.

A Nasa e a Agência Espacial Européia também começam a planejar outras missões a serem lançadas depois do Kepler; a Missão de Interferometria Espacial, o Descobridor de Planetas Terrestres e o interferômetro espacial de infravermelho Darwin.

Não se sabe o que acontecerá a seguir, embora uma coisa seja certa: não haverá tão cedo visitas tripuladas a esses planetas, já que eles estarão provavelmente a dezenas ou milhares de anos-luz da Terra.

Marcy fez uma série de cálculos que sugerem ser possível a existência de milhares de civilizações avançadas na Via-Láctea.

"Só existe um problema: Onde estão elas? Por que não as vimos?", questiona Marcy.

Os cientistas não encontraram inscrições na Lua, espaçonaves acidentadas em Marte, ou mensagens à deriva no espaço. Marcy sugere que talvez as civilizações simplesmente não durem tempo suficiente para que se comunicarem umas com as outras. E quem sabe a evolução darwiniana, algo que geralmente se acredita ser uma conseqüência inevitável da vida, não produza necessariamente inteligência.

"Talvez existam outras maneiras de os organismos sobreviverem e se tornarem os mais aptos", afirma Marcy.

original: http://noticias.uol.com.br/midiaglobal/outros/2005/02/14/ult586u218.jhtm

Como seria a vida em naves giratórias

Patrick Barry, Tony Phillips
Da Nasa

Da próxima vez que você for a um playground, tente o seguinte: leve uma bola e um amigo, e comece a andar no gira-gira. Tente jogar a bola para seu amigo por dentro do brinquedo, e veja se ele consegue agarrá-la nas primeiras tentativas.

Ele não conseguirá, com certeza. Na verdade, sua jogada irá bem longe. Você sentirá seu braço estranhamente empurrado para um lado conforme você arremessa, e, durante o "vôo", a bola se desviará um bocado.

Os físicos chamam isso de "efeito Coriolis", e ele acontece em qualquer plataforma giratória. Os furacões giram devido a esse efeito, tendo a Terra como plataforma giratória. Contrariamente à crença popular, as forças Coriolis não controlam a descarga do banheiro -a Terra não gira tão rápido. Mas jogar uma bola em um gira-gira definitivamente é uma experiência Coriolis.

Viagens espaciais são uma experiência Coriolis, também.

Bola jogada em gira-gira tem comportamento estranho. Clique na imagem para ver animação que demonstra o efeito.

Pesquisadores sabem há tempos que naves rotatórias como um gira-gira podem resolver um monte de problemas: na falta de gravidade, os ossos e músculos dos astronautas se enfraquem. É difícil comer e beber, e mesmo usar o banheiro. Dentro uma nave giratória, por outro lado, haveria uma gravidade artificial (devido às forças centrípedas) que manteria os corpos fortes e tornaria a vida cotidiana mais fácil.

O problema é que naves rotatórias também viriam com um forte efeito Coriolis. Objetos jogados mudariam de direção. Tentar chegar a um botão seria complicado, porque o dedo pousaria no local errado. Será que os astronautas se adaptariam a isso? E, caso sim, eles se adaptariam bem o suficiente para viver bem no arriscado ambiente espacial?

Isto é o que os pesquisadores James Lackner e Paul DiZio estão tentando descobrir. Com o apoio do Centro de Pesquisa Física e Biológica da Nasa, esses dois cientistas estão fazendo uma séria de experimentos com pessoas em câmeras rotatórias para entender o quão bem esses astronautas deveriam se ajustar à vida a bordo de naves assim. Eles também esperam encontrar técnicas de treinamento que possam ajudar a facilitar a transição de estados rotatórios para não-rotários, e vice-versa.

Concepção artística de uma nave rotatória. Clique para ver uma animação.

"Experiências feitas na década de 60 mostraram que as pessoas não se adaptam bem em rotação", diz Lackner, professor de Fisiologia. "Mas naqueles experimentos, os sujeitos não tinham objetivos bem definidos para seus movimentos. Descobrimos que quando um objetivo é dado, as pessoas se adaptam rapidamente."

Definidas ações (tais como atingir um certo alvo ou botão), as pessoas em seu estudo aprenderam a se mover de maneira correta depois de apenas 10 ou 20 tentativas. Um ajuste tão rápido surpreendeu os pesquisadores.

"Supomos que, quando um objetivo está presente", diz DiZio, professor-associado de Psicologia, "o cérebro dita o movimento desejado aos músculos muito precisamente. Desvios desse movimento são detectados mais prontamente pelo sensoreamento do cérebro."

Por que as pessoas têm essa habilidade natural de adaptação à rotação?

ossos corpos e cérebros devem ter evoluído, de certa forma, de acordo com o efeito Coriolis. Toda vez que você se vira e tenta atingir algo simultaneamente, você teve uma breve experiência Coriolis. Girando em uma cadeira de escritório. Jogando basquete. Rodando para descobrir o que fez aquele estranho barulho atrás de você. Em cada caso, seu cérebro faz ajustes em tempo real.

Uma sala rotatória usada por Lackner e DiZio em seus experimentos

Outras descobertas surpreenderam os pesquisadores, também. Por exemplo, depois de rodar por um instante, pessoas em seu estudo não mais percebiam o efeito Coriolis. O desvio de seus braços e pernas parecia desaparecer. Seus cérebros compensavam isso, então suas mentes não mais tomavam consciência do fenômeno.

Ainda mais estranho, quando as pessoas voltavam a um ambiente não-giratório, elas sentiam uma força Coriolis no sentido contrário. "É apenas um truque da mente", diz DiZio. Depois de outras 10 ou 20 tentativas de movimento em direção a um alvo, os cérebros deles se reajustam, e o efeito fantasma vai embora.

DiZio e Lackner descobriram que as pessoas podem se adaptar à velocidades rotacionais tão velozes quanto 25 rpm. Isso é tão rápido quanto as pessoas viram seus corpos durante o dia-a-dia. Para comparação, uma nave rotatória giraria muito mais lentamente, talvez 10 rpm, dependendo do tamanho e do design da nave.

Para exercer mais controle sobre as condições de seu experimento, os pesquisadores tentaram algo novo: simular o efeito Coriolis com um braço robótico. Pessoas sentadas tentariam fazer movimentos certos com seu braço enquanto o braço robótico gentilmente empurra seu pulso de modo a imitar o efeito Coriolis.

A vantagem desse modelo é que o braço robótico pode ser reprogramado para empurrar de maneiras diferentes, o que permite testar como as pessoas reagem em condições diferentes. Usando o braço, a dupla de pesquisadore descobriram que as pessoas podem se adaptar a uma pequena e variável força mesmo quano está mascarada por uma outra, maior e mais constante. Então, por exemplo, os astronautas poderiam se adaptar a um efeito Coriolis apesar de uma força constante de fundo, tal como um empurrão constante dos propulsores da nave.

Muitas questões permanecem sem resposta. Será que os resultados baseados em movimentos do braço se aplicam ao corpo todo? Carregar ferramentas pesadas faz alguma diferença? Depois de se adaptar, uma pessoa pode se readaptar mais facilmente? Qual a melhor maneira de treinar astronautas para a vida em uma casa que gira?

Lackner e DiZio planejam descobrir essas questões e mais à medida que a pesquisa continue nos próximos meses.

original: http://noticias.uol.com.br/inovacao/ultimas/ult762u2067.jhtm