Velas solares podem chegar a Marte em apenas 26 dias

Marte é um dos planetas mais explorados em nosso sistema solar, sendo o único a receber robôs da NASA com o objetivo de aprimorar a análise de campo. O quarto planeta do nosso sistema solar é, depois da Terra, o mais popular. Além disso, o sonho de colonizá-lo é alimentado quase que desde quando sua exploração começou.

Mesmo o planeta não tendo condições para que a vida exista sem nenhuma interferência, como aqui na Terra, isso não nos impede de querer viver por lá e colonizá-lo. Por conta disso, várias missões e estudos são feitos para desvendar formas de chegar até o planeta de uma forma mais rápida e segura.

Nesse caso, as velas solares estão sendo estudadas por várias organizações, inclusive pela missão LightSail2 bem sucedida da Sociedade Planetária. Para quem não sabe, essas velas são uma maneira promissora de propulsão para as missões espaciais de longo prazo.

De acordo com um estudo recente, o potencial das velas solares da aerographite está sendo analisado para as viagens para Marte e também ao espaço interestelar. O estudo vale a pena porque, ao contrário dos foguetes convencionais, que precisam de combustível para ter força propelente, essas velas usam a luz do sol como seu mecanismo de propulsão.

As velas funcionam capturando fótons solares e aumentando a velocidade da espaçonave de forma gradativa conforme mais fótons vão sendo capturados. A principal vantagem dela é a velocidade que ela pode alcançar.

Velocidade e eficiência

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Para saber a velocidade e eficiência das velas solares de aerografite, os pesquisadores fizeram várias simulações. No estudo, foi considerado dois trajetos partindo da Terra. Foram eles: transferência direta para fora e transferência direta para dentro. Como resultado, a transferência direta para Marte durou 26 dias, já para o limite do sistema solar foi feita em 5,3 anos.

A massa das velas que foram usadas nas simulações era de até um quilograma, e elas eram compostas por 720 gramas de aerografite, tendo uma área transversal de 104 metros quadrados. E nas duas trajetórias o lançamento era a partir de uma órbita polar em volta da Terra.

Além das simulações, um destaque bem grande ficou com o material dessas velas solares. Isso porque o aerografite tem uma densidade baixa, apenas 0,18 quilogramas por metro cúbico. Isso faz com que ele seja mais leve do que outros materiais tradicionais que são usados nas velas solares, como por exemplo, o Mylar. Por conta de sua densidade menor, ele tem uma força propelente maior.

“Assumindo que a força propelente desenvolvida por uma vela solar é diretamente dependente da massa da vela, a força resultante é muito maior”, explicou Julius Karlapp, autor principal do estudo.

Desafios

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Por mais que a NASA tenha proposto essa tecnologia de velas solares na década de 1970, até hoje existem desafios para serem superados. Um dos principais é a desaceleração quando chegar no destino, em especial em Marte.

De acordo com os pesquisadores, existe a possibilidade de usar manobras de aerocaptura para diminuir a velocidade de forma gradual usando a atmosfera do Planeta Vermelho.

“A manobra de aerocaptura utiliza a atmosfera para reduzir gradualmente a velocidade devido ao arrasto. Isso elimina a necessidade de propulsores adicionais para frear a espaçonave, reduzindo sua massa”, disse Martin Tajmar, coautor do estudo.

Tendo como base as simulações feitas no estudo, as velas solares de aerografite foram promissoras para as viagens espaciais para que elas sejam mais rápidas e eficientes. Contudo, ainda existe muito o que ser descoberto e desenvolvido nessa área. Então, a tecnologia das velas continuará sendo estudada para que novos avanços sejam feitos.

Marte

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Fazer com que a viagem fique mais rápida é uma das preocupações. Mas e quando os humanos finalmente conseguirem chegar em Marte, quantas pessoas serão necessárias para que se crie uma colônia nele? Segundo um estudo recente, o número pode ser menor do que o visto na ficção. De acordo com ele, seria preciso aproximadamente 22 astronautas para que uma colônia fosse construída e mantida em Marte.

O número parece baixo, mas na visão dos pesquisadores, ele seria o suficiente para sustentar um habitat. O choque com esse número relativamente pequeno vem porque os estudos anteriores sugeriam que seria preciso, pelo menos, 100 pessoas para que esse feito acontecesse.

Claro que a vida em Marte ainda é uma coisa distante da realidade, mas isso não impede que algumas previsões sejam feitas. Tanto é que uma análise preliminar feita pelos cientistas da Universidade George Mason, nos EUA, foi feita, mas ainda não foi revisada por pares.

Durante 28 anos, os cientistas fizeram cinco modelos de simulação diferentes analisando diferentes cenários de colônias com uma quantidade de pessoas variando entre 10 e 170 pessoas.

Essa técnica é conhecida como modelagem de sistemas baseada em agentes. Os astronautas dessa simulação tinham perfis e características variadas, com diferenças nas habilidades, resiliência, metabolismo e níveis de estresse.

Nas simulações, os colonos podiam interagir entre eles, produzir ou consumir recursos, ter problemas de saúde, ser removidos da simulação se não tivessem recursos suficientes e até morrer. Com isso, foi visto que com, pelo menos, 22 pessoas já seria o suficiente para que uma colônia fosse construída e sustentada em Marte.

“Queríamos mostrar que, se negligenciarmos os aspectos sociais, comportamentais e psicológicos das explorações espaciais, podemos errar grosseiramente em nossas estimativas, previsões e projeções”, disse Anamaria Berea, professora de ciências computacionais e de dados da George Mason University, coautora do estudo.

Além disso, a natureza inóspita de Marte deve ser levada em consideração. Até porque, conforme apontam os cientistas, isso faz com que qualquer habitat que seja construído lá deva ser autossustentável.

Fonte: Socientifica, Gizmodo

Imagens: Socientifica, Casa Vogue