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ESA Solar Orbiter - A Nave que não é Vegan

A ESA Solar Orbiter foi lançada recentemente e vai estudar de perto o Sol. Para se proteger usará uma tecnologia que tem pelo menos 40 mil anos de idade

17/02/2020 às 19:20

Costumamos achar que nossa tecnologia avançada é algo futurista e completamente distante do passado, mas algumas boas ideias simplesmente persistem. Um caçado do paleolítico conseguiria usar sem problemas uma faca empunhada por astronauta do Século XXIV pisando pela primeira vez em Alfa-Centauro. Melhor ainda, a faca de osbidiana do caçador do paleolítico funciona perfeitamente para abrir os pallets de mantimentos do astronauta.

Ser antigo não quer dizer que uma tecnologia seja obsoleta mas o que pouca gente sabe é que já tivemos naves espaciais que usaram madeira e a ESA Solar Orbiter que vai estudar o Sol tem um escudo de calor feito com... ossos.

Quando começamos a mandar coisas pra cima descobrimos que não é tão simples fazer com que elas voltem inteiras. Um objeto orbitando a 28000Km/h possui uma imensa energia cinética, se você quiser esse objeto pousado na sua mesa a 0Km/h essa energia tem que ir para algum lugar. Normalmente ela é transformada em calor, quando a nave entra em contato com a atmosfera.

Mesmo tubarões precisam respeitar as Leis da Física.

Claro, desacelerar algo de 28000Km/h para zero gera calor, e não é por causa da fricção, é pura compressão do ar na frente da nave, que não tem tempo de se desviar, é espremido e esquenta, igual a uma bomba de bicicleta (pergunte para seus pais). Esse calor deve ir para algum lugar, e como não é bom ficar parecido com o Camarada Komarov, idealmente esse calor não deve ir para os astronautas ou a nave.

Como se resolve isso? Com um escudo térmico. Existem dois tipos principais, os isolantes e os ablativos. Os ablativos são os preferidos da NASA, formados por compostos que absorvem as altas temperaturas, se desintegram e levam consigo o excesso de calor.

A principal tecnologia ablativa da NASA é a Phenolic Impregnated Carbon Ablator,  ou PICA (lê-se PAICA, mas você não vai fazer isso, né?), uma mistura de fibra de carbono com resina sintética, excelente isolante. A Space-X desenvolveu uma tecnologia derivada, a PIXA-X, que é dez vezes mais barata e funciona igualmente. É algo tão funcional e prático que quando pousarmos em planetas extra-solares poderemos dizer que usamos tecnologia PICA das Galáxias.

No final dos Anos 60 a China desenvolveu tecnologia de satélites espiões, no modelo aonde depois de fazer as fotos programadas eles reentravam na atmosfera e pousavam em algum lugar. Esses satélites, chamados FSW - Fanhui Shei Weixing (satélite recuperável de teste) precisavam resistir à reentrada, mas os chineses não queriam abrir mão de carga útil, optando por um escudo térmico metálico (PICA não existia ainda).

A procura por um material adequado chegou a algo bem inusitado: Madeira, ou mais precisamente, carvalho.

O nariz do satélite foi coberto com uma estrutura de carvalho endurecido com resina, sendo péssimo condutora de calor a madeira não deixava o satélite esquentar. Do lado de fora a madeira era carbonizada, drenando energia da equação, o carvão era soprado pra longe, expondo madeira intacta, que era queimada, repetindo o processo.

O outro tipo de escudo de calor é o isolante, como os tijolos térmicos do Ônibus Espacial. Eram extremamente frágeis, com um martelo você saía destruindo tudo, mas a capacidade de isolamento térmico da LI-900, sílica desenvolvida pela Lockheed Missiles and Space Company é sem igual. Composta 94% de ar, o material era tão ruim conduzindo calor que a 2200 graus de temperatura os cantos ficavam frios o bastante pra você manipular.

ESA Solar Probe

A missão conjunta da NASA e da Agência Espacial Européia vai estudar o Sol de perto, e de um ponto de vista que nunca vimos antes: Através de uma órbita extremamente complicada envolvendo vários estilingues gravitacionais cortesia da Terra e de Vênus, a nave irá entrar em uma órbita inclinada o suficiente para visualizar os pólos do Sol.

Nessa brincadeira ela chegará a metade da distância da órbita de Mercúrio, o que é... perto, muito perto. O suficiente para derreter a maioria dos sorvetes conhecidos pelo Homem. Aqui escudos ablativos não funcionam, e um simples escudo isolante também não dá certo.

O melhor bloco de sílica do mundo vai continuar esquentando, sem conseguir irradiar mais calor do que recebe, e eventualmente a nave vai virar churrasquinho. Era preciso outra solução. Uma que funcione a temperaturas acima de 1000 graus Celsius e que também forneça isolamento quando a sonda estiver no extremo da órbita, a poucos graus acima do zero absoluto.

A solução? Essa coisa preta aqui:

O escudo térmico da Solar Orbiter é uma maravilha tecnológica: envolve uma cobertura de Titânio, fino feito papel-alumínio, uma estrutura de fibra de carbono, um preenchimento em colméia de alumínio e o mais importante: Uma cobertura de material capaz de refletir E emitir calor, e resistir a anos e anos de bombardeamento radioativo, erosão por vento solar e variações extremas de temperatura, sem degradar, rachar ou descascar. Qual material é esse?

Este aqui:

44 mil anos atrás nossos ancestrais eternizaram pequenos momentos de suas curtas vidas criando a Arte, desenhando em paredes de cavernas iluminadas com tochas, usando os ossos carbonizados de suas refeições. Agora, uma eternidade depois, a mesma tecnologia está sendo usada.

O melhor material para proteger a ESA Solar Orbiter é uma tinta feita de... ossos de animais pulverizados. A NASA, sempre politicamente correta em com medo de irritar os doidos da PETA, diplomaticamente chama o material de "fosfato de cálcio", mas a BBC entrega a real.

No mínimo deve ter sido interessante o estagiário da Agência Espacial Européia procurando um açougue pra comprar ossos de boi, algo que definitivamente não é algo que se espera de uma agência espacial. E não, não cogitaram usar ossos de estagiários, não são de boa qualidade.

 

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