MADRID 4 jun. (EUROPA PRESS) -
Um físico da UCSB (Universidade da Califórnia em Santa Bárbara) identificou duas trajetórias que poderiam reduzir os trânsitos para Marte com a Starship da Space X para entre 90 e 104 dias.
Usando propulsão convencional e trajetórias de baixa energia, as espaçonaves tripuladas levariam atualmente de seis a nove meses para chegar a Marte.
Essas durações complicam o projeto da missão e os requisitos tecnológicos, além de levantar questões de saúde e segurança, pois as tripulações serão expostas a longos períodos de microgravidade e maior exposição à radiação cósmica. Tradicionalmente, os projetistas de missões recomendam a propulsão nuclear-elétrica ou nuclear-térmica (NEP/NTP), que poderia encurtar as viagens para até três meses.
A primeira depende de um reator nuclear para aquecer o propelente de hidrogênio, convertendo-o em plasma quente que é canalizado para gerar impulso, enquanto a segunda depende de um reator nuclear para alimentar um motor de efeito Hall. Esses conceitos oferecem alta aceleração (delta-v) e impulso específico constante (Isp), respectivamente, e seu uso em conjunto na forma de propulsão bimodal combina as vantagens de ambos.
Muitos pesquisadores veem essa tecnologia como o único meio de reduzir os tempos de trânsito até o ponto em que uma missão esteja dentro do limite de radiação da NASA de cerca de 600 milisieverts (mSv).
SEM PROPULSÃO NUCLEAR
O novo estudo de Jack Kingdon, pesquisador de pós-graduação do Departamento da USCB, desafia essa suposição predominante e teoriza que uma transferência de 90 dias pode ser realizada usando propulsão convencional. Essa arquitetura de missão poderia ser implementada enquanto as agências espaciais e as entidades espaciais comerciais aguardam o desenvolvimento de conceitos mais avançados. A pesquisa foi publicada na Scientific Reports.
"A principal vantagem dessa proposta é que ela utiliza apenas tecnologia existente ou quase existente. A VASIMIR e a NEP estão longe de existir (para missões espaciais reais), principalmente porque exigem reatores nucleares espaciais gigantes, cujo desenvolvimento será tecnicamente complexo e politicamente ainda mais difícil. A NTP é quase certamente mais cara do que a química, embora a tecnologia exista, e não oferece vantagens significativas", disse Kingdon ao Universe Today.
ARQUITETURA DA MISSÃO
Conforme descrito em seu site, nas apresentações da conferência e no manual do usuário, a arquitetura da missão da SpaceX consiste em seis espaçonaves viajando para Marte. Quatro dessas espaçonaves levarão 400 toneladas métricas de carga, enquanto duas levarão 200 passageiros. Com base no projeto do Bloco 2, com uma capacidade de combustível de 1.500 toneladas métricas, a espaçonave tripulada precisaria de 15 navios-tanque para reabastecer totalmente na órbita baixa da Terra (LEO). As espaçonaves de carga precisariam de apenas quatro, pois seriam enviadas em trajetórias mais longas e de baixa energia.
Quando a flotilha chegasse a Marte, a espaçonave seria reabastecida com propelente criado in situ a partir de dióxido de carbono local e gelo de água. À medida que a janela de retorno se aproxima, uma das espaçonaves da tripulação e três a quatro espaçonaves de carga serão reabastecidas e lançadas na órbita marciana baixa (LMO). A espaçonave de carga transferirá a maior parte de seu propulsor para a espaçonave da tripulação e retornará à superfície marciana. A espaçonave da tripulação partiria então para a Terra, e o processo poderia ser repetido para as outras espaçonaves da tripulação.
Kingdon calculou várias trajetórias usando um solucionador Lambert, que produz o arco elíptico mais curto em equações de problemas de dois corpos (também conhecido como problema Lambert). A primeira deixaria a Terra em 30 de abril de 2033, aproveitando o alinhamento periódico de 26 meses entre a Terra e Marte. O trânsito duraria 90 dias e a tripulação retornaria à Terra após outro trânsito de 90 dias em 2 de julho de 2035.
Conforme explicou Kingdon, a primeira trajetória é a mais provável de ser bem-sucedida: "A trajetória ideal é a de 2033, pois requer menos combustível para o tempo de trânsito mais rápido. Uma observação que pode não ser óbvia para o leitor comum é que a Starship pode facilmente chegar a Marte em cerca de três meses; na verdade, ela pode fazer isso em qualquer janela de lançamento, com uma ampla gama de trajetórias. Entretanto, a Starship poderia impactar a atmosfera marciana muito rapidamente (embora não saibamos, e provavelmente a SpaceX não saiba, com que rapidez a Starship pode impactar a atmosfera marciana e sobreviver). Estou confiante de que a Starship sobreviverá às trajetórias mencionadas.
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