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    Este poderoso motor iônico estará voando na missão NASAs DART para tentar redirecionar um asteróide

    Crédito:NASA

    Apesar da luta atual da humanidade contra o novo coronavírus, e apesar de ocupar a maior parte de nossa atenção, outras ameaças ainda existem. A ameaça real de um possível ataque de asteroide na Terra no futuro está em segundo plano por enquanto, mas ainda está lá.

    Embora um asteróide pareça meio efêmero agora, é uma ameaça real, e um que - ao contrário de um coronavírus - tem o potencial de acabar com a humanidade. Agências como a NASA e a ESA ainda estão trabalhando em seus planos para nos proteger dessa ameaça.

    A missão DART (Double Asteroid Redirection Test) da NASA está programada para ser lançada em 22 de julho, 2021. É uma missão de demonstração para estudar o uso de impacto cinético para desviar um asteróide. Ele irá para o minúsculo sistema binário de asteróides chamado Didymos, (ou 65803 Didymos.) Este sistema de asteróides duplo não representa uma ameaça para a Terra.

    O maior do par, chamado Didymos A, tem cerca de 780 metros (2560 pés) de diâmetro, enquanto o menor, Didymos B, tem apenas cerca de 160 metros (535 pés). O DART vai se chocar contra o Didymos B. Ele tem quase o tamanho típico de um asteróide que ameaça a Terra.

    O DART tem muito espaço para cobrir para alcançar Didymos. Após o lançamento em julho de 2021, atingirá sua meta em 22 de setembro, quando o asteróide binário está a 11 milhões de km (6,8 milhões de milhas) da Terra. E para chegar lá, ele contará com um poderoso motor de íons chamado Evolutionary Xenon Thruster - Commercial (NEXT-C) da NASA.

    Uma imagem simulada do asteroide binário Didymos, com base em dados observacionais. Crédito:Naidu et al., Workshop AIDA, 2016

    O motor vem em dois componentes principais:o propulsor e a unidade de processamento de energia (PPU). O NEXT-C está se preparando para a missão com uma série de testes, desempenho e meio ambiente. O propulsor foi colocado em vibração, vácuo térmico e testes de desempenho antes de ser integrado ao seu PPU. Ele também foi submetido a condições simuladas de voo espacial:a vibração extrema durante o lançamento, e o frio extremo do espaço.

    NEXT-C é um motor poderoso. Não é nada como um foguete, o que requer uma grande quantidade de impulso para afastar algo da gravidade da Terra. Mas em termos de unidades de íons, é uma unidade muito poderosa. É cerca de três vezes mais poderoso do que os drives de íons NSTAR nas espaçonaves DAWN e Deep Space One da NASA.

    O NEXT pode produzir potência de empuxo de 6,9 ​​kW e empuxo de 236 mN. O motor produziu o maior impulso total de qualquer motor iônico:17 MN · s. Também tem um impulso específico, que é uma medida de quão eficientemente ele usa o propelente, de 4, 190 segundos, em comparação com NSTAR's 3, 120

    A unidade de processamento de energia do propulsor é removida de outra câmara de vácuo após o teste bem-sucedido. Crédito:NASA / Bridget Caswell

    Drives de íons não queimam combustível como um foguete, embora eles usem um propelente. Normalmente, o propelente é xenônio, como em NEXT-C. O motor iônico NEXT-C é um sistema de grade dupla.

    O xenônio é alimentado em uma câmara, onde encontra o primeiro, ou rio acima, grade. Matrizes solares fornecem eletricidade, e a primeira grade é carregada positivamente. À medida que os íons de xenônio passam pela grade a montante, eles são carregados positivamente. Isso os atrai para a segunda grade do acelerador, que é cobrado negativamente. Isso os impulsiona para fora do motor, fornecendo impulso. O empuxo é igual à força entre os íons a montante e a grade do acelerador.

    Quando o DART alcança o asteróide binário Didymos, terá alguma companhia. A Agência Espacial Italiana está fornecendo LICIA (Light CubeSat italiano para imagens de asteróides) para a missão. O LICIA é composto por 6 cubosats que se separarão do DART antes do impacto com o Didymos B. Ele capturará imagens do impacto e dos destroços ejetados da colisão e os transmitirá de volta à Terra.

    NASA Evolutionary Xenon Thruster sendo testado em uma câmara de vácuo. Crédito:NASA

    Espera-se que o impacto mude a velocidade orbital de Didymos B em cerca de meio milímetro por segundo. Isso mudará seu período de rotação em uma quantidade grande o suficiente para que os telescópios baseados na Terra possam detectá-lo. Também deixará uma cratera na superfície, cerca de 20 m (66 pés) de largura.

    Embora o DART seja destruído quando houver impacto, a ESA está planejando uma missão de acompanhamento. Chama-se Hera, e está programado para ser lançado em 2024, e chegar em 2027. Hera investigará não apenas o efeito do impacto do DART, mas carregará um conjunto de instrumentos para aprender mais sobre asteróides binários, e o interior do asteróide.


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