Para conquistar um nicho nas indústrias espaciais, Austrália deve se concentrar em foguetes de pesquisa de microgravidade
p Experimentos realizados em microgravidade - como este na Estação Espacial Internacional da astronauta Samantha Cristoforetti - podem nos fornecer dados impossíveis de serem coletados na Terra. Crédito:NASA
p A Austrália agora tem uma agência espacial, e nossos governos federal e sul-australiano estão procurando desenvolver uma próspera indústria espacial para aumentar a produtividade e o emprego. p O desafio para a Austrália é encontrar um nicho na corrida global em expansão para comercializar o espaço.
p Eu sugiro que devemos nos concentrar em experimentos de microgravidade.
p Em primeiro lugar, vamos acertar a definição de microgravidade.
p Micro significa muito pequeno, portanto, o termo microgravidade é usado alternadamente com "Zero-G" ou gravidade zero.
p Se você já viu vídeos de pessoas flutuando a bordo de uma aeronave conhecida como "cometa do vômito", eles estão em microgravidade. Isso não significa que não haja gravidade; isso significa que eles estão em queda livre.
p É a mesma sensação que você pode ter sentido em um parque de diversões, ou em um elevador rápido quando seu estômago sobe.
p Objetos em queda livre estão caindo em direção a algo na mesma velocidade. Então, no cometa do vômito:a aeronave, as pessoas e tudo lá dentro estão caindo no chão na mesma velocidade.
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Uma chama esférica
p A pesquisa da microgravidade faz uso dessa condição de queda livre para conduzir experimentos científicos. É particularmente interessante fazer isso porque a maioria dos sistemas que entendemos bem geralmente se comporta de maneira diferente na microgravidade.
p Por exemplo, na Terra, a chama de um fósforo riscado parece uma lágrima invertida e é laranja. Na microgravidade, essa mesma chama é esférica e de cor azul. Isso ocorre porque a transferência de calor é muito diferente na microgravidade do que na gravidade normal.
p Aprendemos na escola que o calor aumenta:é isso que faz com que a chama do fósforo fique apontada para cima - todo o calor da chama está subindo.
p Na microgravidade, o calor não sobe. Ele permanece exatamente onde está. Portanto, a chama em microgravidade mantém o calor concentrado em torno do fósforo e queima muito mais quente, é por isso que aparece em azul.
p A compreensão desses processos simples permite que cientistas e engenheiros projetem equipamentos para uso em espaçonaves, que experimentam microgravidade o tempo todo.
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Experimentos em microgravidade
p Existem mais de 300 experimentos acontecendo atualmente a bordo da Estação Espacial Internacional, tornando-o o maior laboratório científico do mundo. Da biotecnologia às ciências terrestres e espaciais, e da física à pesquisa humana, estamos continuamente descobrindo coisas novas sobre nosso mundo a partir de experimentos em microgravidade.
p Cientificamente, tais experimentos têm grande valor. Por exemplo, formas de cristal de uma proteína envolvida na fibrose cística doença - uma doença pulmonar com risco de vida causada por uma mutação genética - podem ser cultivadas em microgravidade. Sem os efeitos da gravidade, os cristais ficam muito maiores e com maior pureza. Os pesquisadores podem usar esses "supercristais" para determinar a estrutura da proteína, e melhorar os medicamentos usados atualmente para tratar a fibrose cística. Drogas mais eficientes reduzem a necessidade de longa pesquisa e desenvolvimento em laboratório e melhoram a qualidade de vida dos pacientes.
p Os dados de observações de como os metais líquidos se solidificam na microgravidade foram usados para mudar a forma como lançamos as lâminas das turbinas na Terra. Mudanças nesses modelos e processos resultaram na fabricação de lâminas mais leves e resistentes para motores de aeronaves. Aeronaves mais leves levam a um menor consumo de combustível e, portanto, menos emissão de gases de efeito estufa, resultando em tarifas aéreas reduzidas para o consumidor.
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Oportunidade para a Austrália
p A Austrália tem pouco envolvimento com a Estação Espacial Internacional e não temos uma aeronave Zero-G. Portanto, devemos olhar para outros tipos de plataforma de microgravidade para realizar qualquer pesquisa.
p Até a década de 1970, lançamos foguetes de Woomera, Austrália do Sul - mas como um projeto de defesa, esses voos pararam quando outros países se retiraram.
p Um foguete de sondagem é chamado de "sonda, "a palavra latina para" sonda "- é um foguete que faz medições.
p Em 2019, a Australian Youth Aero Association realizou a competição inaugural de foguetes das universidades australianas para impulsionar a nova capacidade em tecnologia de foguetes de sondagem na Austrália.
p O foguete é lançado com uma aceleração rápida que dura alguns segundos. Depois que o motor tiver usado todo o combustível, o foguete traça um enorme arco no céu, onde tudo dentro está em gravidade zero antes de cair de volta na terra.
p Porque só precisamos que o foguete esteja em queda livre para atingir a microgravidade, o foguete nem precisa ir ao espaço para conduzir o experimento.
p Esse número crescente de plataformas de microgravidade disponíveis na Austrália oferece aos cientistas um novo ambiente para a realização de experimentos.
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Custo versus risco
p Foguetes construídos por alunos são de baixo custo, no entanto, modelo de foguete também é de alto risco, e não é ideal para medições científicas precisas. Se o pára-quedas de segurança não abrir, o foguete corre o risco de uma aterrissagem balística, destruindo o foguete e tudo a bordo - incluindo aquele valioso experimento científico.
p Muitas nações têm programas de foguetes de sondagem ativos usando foguetes confiáveis que são lançados regularmente a altitudes bem acima de 100 km, a fronteira que separa a aeronáutica da astronáutica e a comumente aceita "borda do espaço".
p Na Austrália, Equatorial Launch Australia (ELA) está trabalhando com The Gumatj Corporation Limited, Desenvolvendo East Arnhem Limited e o Governo do Território do Norte para construir o primeiro espaçoporto da Austrália.
p O local no Território do Norte é suficientemente avançado para que a NASA anunciou recentemente que trabalharia com a ELA para lançar foguetes de sondagem no espaço suborbital do Centro Espacial de Arnhem em 2020.
p Graças à proximidade do norte da Austrália com o equador e experiência em operação de estação terrestre, A Austrália tem a oportunidade de conquistar um nicho no lançamento de foguetes de sondagem para conduzir pesquisas de microgravidade. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.