Como a propulsão iônica auxilia na exploração profunda do espaço

Talvez seja mais fácil pensar em viagens espaciais visualizando grandes foguetes que lançam um grande fluxo de fogo e fumaça enquanto saem da Terra. Por enquanto, foguetes são a única opção para escapar da gravidade do planeta. Entretanto, uma vez que a nave espacial tenha quebrado a sua ligação gravitacional com a Terra, há outras opções disponíveis. A propulsão iônica é uma delas.

A NASA começou a pesquisar propulsão iônica em 1950. Em 98, o sistema foi utilizado com sucesso em uma nave espacial alimentando o Espaço Profundo 1 (DS1) em sua missão ao asteroide 9969 Braile e ao Cometa Borrelly. A concepção do DS1 foi além da visita a um asteroide e a um cometa. A ideia foi testar novas tecnologias, sobretudo a propulsão iônica.

Esse tipo de sistema gera apenas uma pequena quantidade de empuxo. Assim, não é possível utilizá-lo no lançamento de naves espaciais a partir de corpos com gravidade forte. A sua vantagem reside no fato de continuar gerando impulso ao longo do tempo, fazendo que se atinja velocidades superiores a outros sistemas. Os propulsores de íons podem colocar uma nave espacial em velocidades superiores a 320.000 kgf/h (200,000 mph), mas devem estar em operação por um longo tempo para alcançar esse patamar.

Um íon é um átomo ou molécula que tenha perdido ou ganhado um elétron, portanto, possui carga elétrica. Assim, a ionização é o processo de dar carga a um átomo ou molécula, através da adição ou subtração de elétrons. Alguns átomos são mais adequados para este processo. A NASA costuma usar xenônio, que é um gás que não causa riscos de explosão.

Nesse tipo de sistema, o xenônio não é combustível. A fonte de energia precisa vir de outro lugar, como eletricidade a partir de células solares, por exemplo. Os íons são criados bombardeando-se o gás xenônio com elétrons de alta energia. Uma vez carregados, esses íons são atraídos e expelidos para fora da câmara, produzindo impulso. Essa descarga é chamada de feixe de íons, onde se reinjeta elétrons para neutralizar a carga.

Ao contrário de um foguete químico tradicional, onde a sua pressão é limitada pela quantidade de combustível que pode transportar e queimar, o impulso gerado pelo sistema de íons é limitado apenas pela força de sua fonte de energia elétrica. Em teoria, não há limites para esta força elétrica.

As missões utilizando a propulsão iônica incluem a missão da NASA Amanhecer, a missão japonesa Hayabusa, entre outros. Com as melhorias constantes nesse tipo de sistema, esta lista só tende a crescer.

Fonte: Universe Today