Falha acionamento de módulo inflável na Estação Espacial

Redação do Site Inovação Tecnológica -  31/05/2016

 

Como deveria ter ficado (esquerda) e como está após três tentativas de enchimento do módulo inflável da Estação Espacial.[Imagem: NASA/Bigelow]

Não encheu
O processo de enchimento do primeiro módulo inflável da Estação Espacial Internacional não alcançou os resultados esperados, depois de três tentativas realizadas neste fim de semana.
O módulo BEAM (Bigelow Expandable Activity Module, ou módulo de atividade expansível Bigelow) é o primeiro teste de uma nova plataforma que visa criar hotéis e laboratórios espaciais a um custo mais baixo do que os tradicionais módulos rígidos de alumínio e outras ligas.
Os astronautas a bordo da Estação Espacial injetaram ar dentro do módulo, mas ele não se inflou conforme esperado.
Segundo a empresa Bigelow, fabricante do módulo, a falha ocorreu porque o módulo ficou empacotado por 15 meses, o que é 10 meses mais do que o previsto no projeto original.
Além disso, "existe a possibilidade de que o comportamento dos materiais que formam a parte externa do módulo funcionem de forma diferente do que o esperado," disse a empresa em nota à imprensa.
Outro problema apontado pelo fabricante é que o processo de enchimento do módulo foi mais lento do que o realizado nos testes anteriores realizados no espaço, em vista de restrições impostas pela Estação Espacial.

Risco da energia acumulada
"Conduzimos uma sequência de passos, aumentando a pressão", disse Jason Crusan, da NASA. "Depois de algum crescimento inicial, o módulo parou de se expandir, ainda que a pressão continuasse a aumentar. Nós induzimos forças superiores às que os nossos modelos previam."
Os astronautas a bordo da Estação farão novas tentativas de enchimento do módulo ao longo dos próximos dias. Caso não tenham sucesso, o módulo terá que ser completamente esvaziado, já que a possibilidade de que ele se infle repentinamente pela alta pressão em seu interior pode representar um risco para a Estação inteira.
"Nós não queremos toda aquela energia no interior do módulo BEAM e então vê-lo reagir [repentinamente]," disse o engenheiro da NASA.

As maiores usinas fotovoltaicas vistas com o Google Maps

PUBLICADO EM TECNOLOGIA POR ALEXANDRE BELUCO - site obvious

A energia solar obtida com módulos fotovoltaicos ainda é bastante cara. Mas esse custo já foi muito mais alto e tende a seguir reduzindo ao longo do tempo com novas tecnologias e com o aumento da demanda por esses dispositivos e de sua produção. Este artigo apresenta algumas das maiores usinas fotovoltaicas atualmente em operação no mundo, localizadas no Google Maps.

A energia do Sol é o grande motor que movimenta a maior parte dos recursos renováveis à nossa disposição. Essa energia pode ser aproveitada de modo direto com o emprego de painéis fotovoltaicos (entre outros meios), que convertem radiação solar em energia elétrica. Essa tecnologia foi desenvolvida há algumas décadas principalmente para viabilizar o funcionamento de satélites em órbita da Terra ou de sondas espaciais em viagens até a Lua ou para outros planetas.

O custo de células solares fotovoltaicas ainda é bastante alto, mas já foi muito mais alto no passado e vem caindo ao longo das décadas principalmente com o aumento da demanda por módulos fotovoltaicos e com o aumento consequentemente da produção de painéis fotovoltaicos. O custo já foi equivalente ao custo de usinas nucleares, mas vem caindo e deve em breve se aproximar do custo equivalente de fazendas eólicas ou mesmo de algumas usinas hidrelétricas.

Grandes fazendas com grande número de painéis fotovoltaicos, pretendendo disponibilizar suprimentos cada vez maiores de energia elétrica relativamente concentrados, vêm sendo empreendidos já desde o início dos anos 80. As primeiras surgiram nos Estados Unidos, ainda nos anos 80, depois na Alemanha nos anos 90, depois na Espanha, no Canadá e finalmente na China. As primeiras, ainda nos anos 80, tinham em torno de 1 MW de potência instalada. Depois vieram, durante os anos 90, fazendas com potências de até 10 MW. Já neste século, surgiram usinas com mais de 50 MW e mesmo com mais de 100 MW de potência. Atualmente, já existem pelo menos cinco fazendas com 500 MW ou mais.

Esses valores de potência, no caso de energia obtida de módulos fotovoltaicos, indicam a potência que pode ser disponibilizada no momento de máxima energia solar incidente, aproximadamente no horário do meio dia. A energia solar se torna disponível a partir do raiar do sol, pela manhã, tendo potência aumentando até o momento de disponibilidade máxima. Depois, essa potência vai reduzindo até o por-do-sol. Essa característica da energia solar faz com o fator de capacidade (que é a relação entre a potência total instalada e a potência equivalente à energia média fornecida) varie com a latitude, apresentando sempre valores baixos quando comparada com outros recursos renováveis.

A Fazenda Solar Topaz, por exemplo, está localizada em San Luis Obispo, na Califórnia, e tem potência instalada de 550 MW. Essa fazenda foi inaugurada no final de 2014 e é composta por nove milhões de módulos solares fotovoltaicos produzidos pela empresa norte-americana First Solar. O custo total anunciado foi de USD$ 2,4 bilhões (correspondendo portanto a USD$ 4.363,63 por kW instalado). Os módulos empregados apresentam eficiência de aproximadamente 17,0%. 

 Módulos fotovoltaicos na fazenda Topaz.

A Fazenda Desert Sunlight, por sua vez, está localizada em uma região designada como Desert Center, em Riverside County, no extremo sul da Califórnia, e também tem potência instalada de 550 MW. Uma primeira etapa, com 300 MW, foi concluída em 2013, e a potência restante foi disponibilizada em janeiro de 2015. O mesmo fornecedor de módulos para a fazenda Topas instalou nesta fazenda um total de 8,8 milhões de painéis solares fotovoltaicos. 

 Módulos fotovoltaicos em Desert Sunlight.

A Fazenda Solar Star está localizada em Rosamond, também na Califórnia, e tem potência instalada de 579 MW, tendo sido inaugurada em junho de 2015. A usina é composta por 1,7 milhão de módulos fotovoltaicos fornecidos pela Sun Power, construídos em silício cristalino e operando com eficiências mais altas, acima de 20%. Esta fazenda solar é equipada com dispositivos que movimentam os painéis no sentido de obter a melhor orientação solar possível. 

 Vista aérea da fazenda Solar Star.

A fazenda Topaz ocupa uma área total de 25 quilômetros quadrados com seus módulos fotovoltaicos, enquanto a fazenda Desert Sunlight ocupa 16 quilômetros quadrados de área e a fazenda Solar Star ocupa 13 quilômetros quadrados. Essa cobertura do solo naturalmente provoca impactos ambientais, mesmo que os módulos estejam instalados sobre solo de deserto. A fauna e a flora terão seus hábitos alterados com áreas de sombreamento tão extensas.

A maior usina solar fotovoltaica em operação atualmente é a que fica instalada sobre o espelho dágua da barragem de Longyangxia, na China, com potência total instalada de 850 MW. A colocação dessa grande quantidade de módulos sobre a superfície de água de um grande reservatório segue uma tendência mundial estabelecida nos últimos anos. Este tema será abordado em breve em outro artigo.

Físicos descobrem uma nova forma de luz

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A roda fotônica é outra descoberta recente na área e que também envolve o momento angular da luz.[Imagem: Peter Banzer/MPI for the Science of Light]

Meio momento angular

Físicos descobriram uma nova forma de luz, o quem tem impacto não apenas sobre a nossa compreensão da natureza fundamental da luz, mas também em áreas como a tecnologia da informação quântica, os raios tratores, a luz torcida e várias outras.

Uma das características mensuráveis de um feixe de luz é conhecida como momento angular, um valor que essencialmente mede o quanto algo está girando.

Até agora, os físicos acreditavam que, em todas as formas de luz, o momento angular seria um múltiplo da constante de Planck, a constante física que define a escala dos efeitos quânticos.

Luz em duas dimensões

Kyle Ballantine, do Trinity College de Dublin, na Irlanda, desenvolveu um aparato especial para confinamento da luz em duas dimensões que agora permitiu demonstrar que o momento angular de cada fóton pode assumir apenas metade do valor da constante de Planck.

Essa diferença, embora pequena, é profunda. Tanto que a equipe não fala de uma nova característica da luz, mas sim de uma nova forma de luz.

"Nós estamos interessados em descobrir como podemos mudar a forma como a luz se comporta, e como isso poderia ser útil. O que eu acho que é tão emocionante sobre este resultado é que, mesmo esta propriedade fundamental da luz, que os físicos sempre pensaram que era fixa, pode ser alterada," comentou o professor Paul Eastham.

Restrição dimensional

Os físicos teóricos têm especulado desde os anos 1980 a respeito de como a mecânica quântica funciona para partículas que são livres para se mover em apenas duas das três dimensões do espaço.

As teorias propõem que isso levaria a novas possibilidades muito estranhas, incluindo partículas cujos números quânticos são apenas frações dos valores esperados. Este trabalho mostra, pela primeira vez, que essas hipóteses são reais e que funcionam para a luz.

Bibliografia:

There are many ways to spin a photon: Half-quantization of a total optical angular momentum
Kyle E. Ballantine, John F. Donegan, Paul R. Eastham
Science Advances
Vol.: 2, no. 4, e1501748
DOI: 10.1126/sciadv.1501748

Acionamento hidrostático dá força e precisão a robôs

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A nova transmissão foi usada para construir um robô humanoide simples - que a equipe chama de "robô gentil" - com dois braços e câmeras estéreo montadas na cabeça, que transmitem os sinais de vídeo para um operador que o controla à distância. [Imagem: Disney Research]

Sem atrito nem folga

Um novo tipo de transmissão hidrostática, que combina controles hidráulicos e pneumáticos, aciona braços robóticos com segurança e precisão, dando-lhes a delicadeza necessária para pegar objetos sensíveis, como ovos, sem quebrá-los.

Essa transmissão quase não tem atrito e nem folga, oferecendo extrema precisão, capacitando o robô de testes a fazer tarefas como enfiar uma linha em uma agulha de costura.

A transmissão híbrida permite reduzir pela metade o número de linhas hidráulicas, tipicamente volumosas, que um sistema totalmente hidráulico exige, mas que são necessários se o robô precisar exercer uma força útil. Assim, membros robóticos podem ser mais leves e menores, mas manterem-se fortes.

"Essa tecnologia nos permitiu construir braços robóticos que são leves, rápidos e ágeis. Eles têm uma incrível natureza tipo biológica, oferecendo uma combinação de baixa massa, alta velocidade e movimento preciso nunca antes vista [em robôs]," disse o professor John Whitney, da Universidade Northeastern, que liderou o desenvolvimento da transmissão juntamente com pesquisadores da Disney Research.

Hidráulico e pneumático juntos

Whitney explica que a junta de um robô normalmente teria dois cilindros hidráulicos, contrapostos um ao outro, para fazer o papel de flexores e extensores.

Mas, neste projeto, cada cilindro de água foi emparelhado com um cilindro de ar.

Esquema e protótipo do sistema de acionamento hidrostático. [Imagem: Disney Research]

O cilindro pneumático serve como uma mola de ar de força constante, proporcionando a força de pré-carga necessária, permitindo que a articulação se movimente em ambos os sentidos com apenas metade do número de linhas hidráulicas. O restante do movimento e a força são supridos pelo cilindro hidráulico.

Robôs com a destreza permitida pela tecnologia são ideais para a interação com as pessoas, incluindo operários em linhas de montagem. Além disso, quando operado remotamente, a ausência de folgas nas juntas permite a transmissão de forças de retroação (feedback) para o operador, dando um senso de toque de alta-fidelidade.

Tesla: A mente que previu o futuro

Site Obvious
PUBLICADO EM TECNOLOGIA POR GERSON AVILLEZ 


Muito mais que o aparente, Nikola Tesla nos deixou um legado inexorável o qual devemos honrar pelas memórias de seu trabalho. Ainda que não tenha prevalecido seus ideais humanistas de energia livre, neste breve artigo examinaremos como ele antecipou tecnologias, inclusive, aquelas o qual alguns julgam ser especulativas, mas que evidentemente seu nome não fora honrado em seus ideias ao serem usados com fins pouco nobres.

Nikola Tesla por muitos anos esteve quase encoberto pelo malévolo ostracismo por não seguir as regras do jogo global econômico. Mas aos poucos sendo relembrado e tendo seus feitos resgatados parecem emergir não somente uma mente singular capaz de proezas, mas uma personalidade humanitária e afeita a causa social. De modo honesto aos íntegros temos obrigação de zelar pela memória e frutos dessa mente extraordinária.

A contribuição inexorável de Nikola Tesla vai além do que realizou, mas previu acontecer através de um intelecto afiado e maior parte do tempo correto. Tornou-se perceptível a luta de alguns, por vezes referida por ele mesmo, como "forças obscuras" a impedir suas realizações inicialmente por motivos econômicos - ainda que em sua autobiografia, Tesla afirme que J.P.Morgan não lhe desejou atrapalhar - o que fica evidente tratando-se de seu desejo de tornar energia livre e sem cabos para todos, o que hoje não é uma realidade.

Rumores de que sua morte teria sido até mesmo induzida por uma trama insidiosa a fim de surrupiar suas patentes são comuns em vista que algumas tecnologias por ele ditas somente hoje surgem. A exemplo da HAARP, Tesla parecia claramente aludir a uma tecnologia climática capaz de alterar o tempo ainda que imaginada por ele com usos benévolos:

"O Sol ergue a água dos oceanos e os ventos a levam a regiões distantes, onde ela permanece num estado de equilíbrio delicadíssimo. Se pudêssemos perturbar esse equilíbrio onde e quando quiséssemos, essa poderosa corrente de vida poderia ser controlada voluntariamente. Poderíamos irrigar desertos áridos, criar lagos e rios e oferecer potência motriz em quantidades ilimitadas." Pág.76-77

 Nota-se que mesmo teóricos da conspiração mencionam vivamente uma corrida que leva a um outro tipo de guerra, a climática.

"Os cientistas soviéticos... investigaram o trabalho de Tesla em busca de possíveis aplicações bélicas. Eles se aprofundaram nos mistérios do electromagnetismo, aparentemente obtendo um considerável avanço em relação aos EUA... O bombardeio da Embaixada americana em Moscou com energia de microondas foi possivelmente um desenvolvimento dessa pesquisa; o misterioso sinal de rádio 'Pica-Pau Russo' é provavelmente outro... O bicentenário da Revolução Americana foi comemorado em 4 de julho de 1976. Os soviéticos soltaram alguns de seus próprios 'fogos de artifício" iniciando uma série de transmissões de rádio que ficaram conhecidas entre os radioamadores de todo o mundo como 'Pica-pau Russo'. O sinal Pica-pau parece ter vindo de um modelo antigo de um dispositivo (onda escalar) que usava o Transmissor Ampliador de Tesla... Esses sinais eletromagnéticos estavam na faixa de 3 a 30 MHz e geralmente pulsavam em uma freqüência liga-desliga de 10 por segundos, o que dava ao sinal a característica de uma batida rítmica, o que fez com que ele fosse chamado de "Pica-Pau Russo'. Ainda não está claro para que os soviéticos estavam usando esse sistema. Embora os sinais tenham parado periodicamente, esse sistema parece estar operacional até hoje." [HAARP: The Ultimate Weapon of the Conspiracy, Jerry E. Smith, págs. 59, 66-67].

Tesla, sobretudo mencionava um 'Sistema Mundial' de transmissão de energia o qual em suas palavras "torna possível não somente a transmissão sem fio instantânea e precisa de qualquer tipo de sinal, mensagem ou caractere, para todas as partes do mundo, mas também a interconexão das estações transmissoras de telégrafo, telefone e outros sinais, sem qualquer mudança em seu equipamento atual. Com ele, por exemplo, um assinante de telefone pode ligar para qualquer outro assinante da Terra. Um receptor barato, não maior que um relógio de pulso, permitirá que se ouça em qualquer lugar, em terra ou no mar, uma conferência proferida ou uma música tocada em qualquer outro lugar, por mais distante que seja."

O trecho que remete sua autobiografia não somente é precursora da telefonia celular e das transmissões de telecomunicações, e ainda que não houvesse satélites e computadores em seu tempo, não seria preciso muito esforço para que Tesla concluísse tais como uma tendência comum. Sobretudo parece dar vitalidade a teorias que remete às linhas ley esoterizadas por ter sido praticas comuns da antiguidade, o qual se livros como 'As Digitais dos Deuses' de Graham Hancok estiver certo, talvez um tempo no passado já houvesse tal sistema mundial de energia sem fios.

“Quando [a conexão] wireless for perfeitamente aplicada, a Terra inteira será convertida em um enorme cérebro, o que na verdade é, sendo que todas as coisas são partículas de um conjunto real e rítmico. Seremos capazes de nos comunicar uns com os outros instantaneamente, independentemente da distância. Não só isso, mas por meio da televisão e da telefonia vamos ver e ouvir uns aos outros tão perfeitamente como se estivéssemos frente a frente, apesar de intervirem distâncias de milhares de milhas; e os instrumentos através dos quais seremos capazes de o fazer serão incrivelmente simples em comparação com o nosso telefone atual. Um homem será capaz de transportar um no bolso do seu colete”. Nikola Tesla

Para compreender o trabalho de Tesla que muitas vezes seguiu com máximo esforço a baixo custo de lucro, seria preciso compreender o que engloba numa visão ampla de um mundo muito melhor do que é hoje: repleto de cabos elevados que poluem a beleza e encarecem o custo a fim de sustentar mega-corporações, entre tanto mais.

Bibliografia: Minhas Invenções - Tesla, Nikola (2012) - Editora Unesp

Estudantes lançam foguete com motor todo impresso em 3D

Postado Por Carlos Cardoso no site Meio Bit

Existem estudantes e estudantes. Há aqueles que são do Levante, estão com o Maduro, há aqueles que fazem estudos acadêmicos sobre a prática de sorver jirombas em banheiros de rodoviária, e, bem, há os Macaquinhos(NSFW, NSFL, não clique). Do outro lado temos estudantes como os alunos que compõe o SEDS — Students for Exploration and Development of Space, um grupo de entusiastas formado por estudantes da Universidade da Califórnia em San Diego.

Eles, conseguiram apenas dar uma rasteira na NASA e na SpaceX, e construíram o primeiro motor de foguete 100% feito com impressão 3D, usado no foguete de sondagem Vulcan-1.

O motor é feito de Inconel 718, uma liga de níquel-cromo ideal para uso em condições extremas. A impressão 3D permite que os projetistas criem caminhos otimizados para o combustível e o oxidante, impossíveis de produzir com métodos tradicionais. Provar que é possível construir algo assim é essencial, em Marte há muito poucas lojas onde se pode comprar peças de reposição.

Com uma pressão de funcionamento de 400 PSI, o Vulcan-1 utiliza RP-1 (querosene) como combustível e oxigênio líquido como oxidante, uma triste constatação que esses estudantes realmente têm um programa espacial melhor do que o nosso.

O projeto do Vulcan-1 não é tão importante quanto os estudantes que combatem o capitalismo enfiando o dedo no fiofó alheio, mas pela alegria dos caras pelo lançamento bem-sucedido, acho que eles se contentam com essa humilde conquista.

Cinco missões espaciais estrambóticas da NASA

Com informações da New Scientist 

Você acreditaria na viabilidade de uma nave espacial totalmente mecânica, sem qualquer eletrônico? E em uma nave de pedra? [Imagem: Made in Space/Divulgação]

Ideias visionárias

Desde 2011, o programa Conceitos Inovadores Avançados (NIAC) da NASA vem selecionando ideias visionárias para a exploração espacial que a agência acredita valer a pena explorar.

A versão deste ano contempla 13 propostas, cada uma das quais receberá US$100.000 para mais nove meses de pesquisas e detalhamentos. Se qualquer uma delas vingar, a equipe poderá se candidatar a mais dois anos de trabalho, contando com um financiamento de US$500.000.

Detalhes completos dos projetos só serão conhecidos em um simpósio agendado para agosto - mas aqui estão algumas das ideias já divulgadas pelos pesquisadores.

Nave membrana

Se você acha que as espaçonaves atuais são grandes demais, a Brane Craft foi talhada para você. Ela consistiria de um tecido plano de um metro quadrado, pesando apenas 35 gramas - e, ainda assim, capaz de impulsionar-se através do espaço.

O combustível fica em um vão de 10 micrômetros entre duas folhas de material isolante, com células solares de um dos lados para gerar eletricidade. Essa energia produzirá campos eletromagnéticos para gerar um spray de partículas de combustível que sairão pelo outro lado, empurrando a nave espacial.

Surpreendentemente, essa ideia de Siegfried Janson, da Corporação Aeroespacial, em Los Angeles, é a terceira tecnologia superfina que o programa NIAC financia. Mas as propostas anteriores eram apenas para componentes que poderiam cair em um planeta e se comunicar. "Esta é uma extensão dessa ideia para uma nave espacial de membrana totalmente funcional," diz Jason Derleth, chefe do NIAC.

Uma das aplicações para a nave membrana seria se aproximar e embrulhar detritos em órbita baixa da Terra - lixo espacial - e, em seguida, arrastar esse material para que ele se queime na reentrada na atmosfera.

O laser do robô Curiosity serviu de inspiração para um canhão laser para analisar asteroides sem precisar pousar. [Imagem: Nasa/JPL]

Feixe de energia para asteroides

Quando visitamos cometas ou asteroides, como saber do que eles são feitos? Gary Hughes, da Universidade Politécnica do Estado da Califórnia, propõe atingi-los com um feixe de energia.

O feixe vaporizaria ou sublimaria material na superfície do asteroide ou cometa, antes de aquecer a rocha por baixo. O brilho da pedra aquecida serviria como fonte de luz, que atravessaria a nuvem de moléculas vaporizadas, permitindo que um instrumento a bordo de uma nave ou sonda espacial identificasse elementos e compostos químicos na nuvem.

Uma missão equipada com essa tecnologia poderia fazer a varredura em toda a superfície do corpo celeste visitado e mapear sua composição. Ou poderia se concentrar em um único local para obter um registro do material mais profundo, antes de ir para a próxima rocha espacial.

"Você pode imaginar uma missão que vá para o cinturão de asteroides e atinja 40 ou 50 alvos," disse Derleth.

Um motor de fusão nuclear poderia viabilizar um estudo mais aprofundado de Plutão. [Imagem: NASA/Ralph/MVIC]

Motor de Fusão Direta

Para uma viagem mais rápida pelo Sistema Solar, que tal uma nave espacial movida a fusão nuclear?

Stephanie Thomas está chefiando uma equipe na empresa Princeton Satellite Systems para desenvolver um "motor de fusão direta", que já conta com financiamento do Departamento de Energia dos EUA.

Esse motor seria acionado pela energia da fusão de deutério e hélio-3 e, supondo que ele funcione como anunciado, a equipe sugere usar o motor para impulsionar uma sonda espacial para Plutão.

Uma sonda alimentada por fusão poderia chegar lá em apenas quatro a seis anos, cerca de metade do tempo que a sonda New Horizons levou, com a vantagem de poder brecar e entrar em órbita, e até mesmo pousar.

Ela também poderia examinar o planeta anão e outros corpos celestes distantes com muito mais instrumentos, graças à disponibilidade de até 2 megawatts de energia, milhares de vezes mais do que a New Horizons dispõe.

A superfície de Vênus é quente demais para qualquer equipamento eletrônico. [Imagem: Nasa/JPL]

Sonda espacial mecânica

O mecanismo de Anticítera, uma calculadora astronômica de 2.000 anos de idade, funcionava com base apenas em um relógio. Será que uma abordagem similar nos ajudaria a explorar Vênus?

O calor, a pressão e a composição química da superfície de Vênus não permitiram que nenhum módulo de pouso fosse capaz de sobreviver por muito mais do que 2 horas. A chave para o problema pode ser remover totalmente as peças eletrônicas, propõe Jonathan Sauder, do Laboratório de Propulsão a Jato da própria NASA.

"Estamos agora chegando ao ponto em que podemos fabricar materiais que podem sobreviver [em Vênus], mas é a eletrônica que não vai aguentar," disse ele.

Construídos com metais endurecidos, autômatos totalmente mecânicos poderiam explorar Vênus e outros ambientes extremos no Sistema Solar.

Mas isso deixa uma parte por resolver: como enviar mensagens de volta para a Terra. Parece coisa de ficção científica especulativa, mas a proposta de Sauder é gravar os dados em um fonógrafo e, em seguida, colocá-lo a bordo de um balão, que levaria os dados para uma nave espacial acima. A propósito, uma nave que consiga mergulhar na atmosfera e sair novamente do planeta ainda terá que ser desenvolvida.

Nave espacial asteroide

Em uma linha mais radical do que o rover mecânico de Vênus, este conceito cairia bem ao gosto de Fred Flintstone: uma nave espacial de pedra, e esculpida de um asteroide.

Primeiro, uma sonda robótica iria até um asteroide, explica Jason Dunn, da empresa emergente Made in Space, incubada no Centro de Pesquisas Ames, da NASA. Uma vez lá, a sonda iria começar a escavar, convertendo gelo e rocha em análogos ásperos de peças de naves espaciais, incluindo um sistema de propulsão que controlaria a direção do asteroide disparando material - pedras ou areia - para o espaço.

Ao transformar o próprio asteroide em um autômato, o sistema eliminaria a necessidade de lançar quaisquer peças da Terra. Uma vez colocado em movimento, o asteroide poderia realizar uma missão pré-programada, como desviar a si próprio da Terra, ou chegar perto o suficiente para que astronautas possam pousar sobre ele.

Nanopartícula amplifica luz

Redação do Site Inovação Tecnológica 

A nanopartícula plasmônica é composta por uma esfera de óxido de estanho e bário, com 190 nanômetros de diâmetro, envolta por uma camada de 30 nanômetros de ouro. [Imagem: Alejandro Manjavacas /Rice University]

Amplificador óptico

Amplificar a luz é essencial para um sem-número de tecnologias, o que inclui os lasers e as telecomunicações.

O problema é que fazer isso de forma ajustável e flexível requer aparelhos grandes e caros, o que impede o uso de várias tecnologias fotônicas em equipamentos miniaturizados.

"Amplificadores ópticos paramétricos ajustáveis custam ao redor de US$100.000 e ocupam um bom espaço em um laboratório", explica Yu Zhang, da Universidade Rice, nos EUA.

Isso dá uma dimensão da importância e do alcance do trabalho do pesquisador: Zhang criou um amplificador óptico formado por uma única nanopartícula, que mede ao redor de 400 nanômetros.

Amplificação de luz

A nanopartícula amplificadora de luz opera de forma parecida com um laser. Mas, enquanto os lasers têm uma frequência de saída fixa - uma única cor - o amplificador óptico pode ser configurado ao longo de uma ampla faixa de frequências, chegando até o infravermelho.

Operando no campo da plasmônica, a nanopartícula usa a energia de um feixe de luz básico, conhecido como feixe de bombeamento, para aumentar a energia do "sinal", o feixe de luz que se deseja amplificar. O processo gera também um outro feixe, chamado "ocioso", ou secundário (idler), que contém um resíduo da energia de bombeamento.

"Amplificadores ópticos paramétricos operam com luz em vez de eletricidade. Uma luz de bombeamento forte amplifica dramaticamente um sinal fraco. Em nosso caso, as frequências de bombeamento e de sinal estão no espectro visível, e o idler é infravermelho," explicou a professora Naomi Halas, coordenadora da equipe.

O próximo passo será integrar a nanopartícula a outros componentes fotônicos para testar seu rendimento.

Bibliografia:

Toward Surface Plasmon-Enhanced Optical Parametric Amplification (SPOPA) with Engineered Nanoparticles: A Nanoscale Tunable Infrared Source
Yu Zhang, Alejandro Manjavacas, Nathaniel J. Hogan, Linan Zhou, Ciceron Ayala-Orozco, Liangliang Dong, Jared K. Day, Peter Nordlander, Naomi J. Halas
Nano Letters
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b01095

Baterias de celulares velhos iluminam residências carentes

Redação do Site Inovação Tecnológica 

O pesquisador também construiu um sistema de 12 volts completo, feito com três baterias de 3.100 miliamperes-hora de capacidade cada uma. [Imagem: Boucar Diouf/Kyung Hee University]

Gerador solar com bateria reaproveitada

Um engenheiro coreano desenvolveu um modelo de reciclagem das baterias de íons de lítio de celulares que, além de transformar o lixo eletrônico em sistemas geradores de energia solar para comunidades carentes, gera empregos ao longo de toda a cadeia.

Apesar do preço salgado, os usuários abandonam seus telefones celulares após uma vida útil média de apenas três anos, enquanto as baterias de íons de lítio desses aparelhos duram em média cerca de cinco anos.

Para reduzir o desperdício, Boucar Diouf, da Universidade Kyung Hee, juntou essas baterias usadas a um painel solar portátil e lâmpadas de LED de baixo custo.

Já existem diversos sistemas similares, mas as baterias são de longe o componente mais caro desses geradores solares, custo esse que cai praticamente a zero com o reaproveitamento.

Programa de reaproveitamento

O programa proposto consiste em cinco etapas: recolhimento das baterias usadas, teste e seleção, montagem do sistema, comercialização e instalação. Cada uma dessas etapas pode fornecer oportunidades para a criação de empregos.

Ao final, o sistema completo poderá substituir as velas e lamparinas a querosene que ainda são usadas por milhões de pessoas ao redor do mundo, sobretudo nas zonas rurais e nos países mais pobres.

6 horas de luz

Uma bateria de celular padrão, que tem capacidade de 1.000 miliamperes-hora, pode alimentar uma lâmpada de LED de 1 watt durante cerca de três horas, ou uma lâmpada de 0,5 watt - brilhante o suficiente para que alguém leia ou escreva - por cerca de seis horas. Quando ligado a um pequeno painel solar, esse sistema pode durar cerca de três anos sem qualquer manutenção.

Diouf também construiu um sistema de 12 volts completo, feito com três baterias de 3.100 miliamperes-hora de capacidade cada uma, com uma lâmpada de LED de 5 watts e um pequeno painel solar - o sistema todo custou menos de US$ 25. O sistema de 12 V consegue iluminar uma sala inteira por cerca de cinco horas por noite.

Bibliografia:

A second life for mobile phone batteries in LED solar home systems
Boucar Diouf
Journal of Renewable and Sustainable Energy
Vol.: 8, 024106
DOI: 10.1063/1.4944967

Plataformas flutuam estáveis sobre o mar revolto

Redação do Site Inovação Tecnológica

Além de fazendas solares marinhas, a tecnologia poderá suportar plantas de dessalinização da água, extração de biomassa marinha, parques aquáticos e até residências. [Imagem: TU Wien]

Energia solar sobre as águas

Engenheiros austríacos criaram uma solução incrivelmente simples para resolver um problema desafiador: como manter grandes plataformas estáveis na superfície agitada do mar.

O objetivo primário é criar bases para a instalação de grandes fazendas solares que possam ficar ancoradas ao longo da costa, mas as possibilidades de aplicação das estruturas flutuantes são bem mais amplas.

Painéis solares exigem muito espaço, e mesmo instalações em áreas desérticas estão encontrando dificuldades para obter licença ambiental. Por isso tem havido uma tendência a instalar fazendas solares em plataformas flutuantes em lagos e represas. Mas, até agora, isso tem sido restrito a pequenos lagos e lagoas de águas muito calmas.

Com 71% da superfície da Terra coberta por oceanos, faz sentido tirar proveito desse espaço, mas as ondas representam um grande problema para a estabilidade das estruturas flutuantes.

Flutuador com amortecedor

A equipe do professor Markus Haider, da Universidade Tecnológica de Viena, idealizou uma forma simples e eficiente de criar flutuadores que resistam ao movimento das ondas.

As unidades de flutuação, batizadas de Heliofloat, são parecidas com barris de grandes diâmetros, feitos de um material macio e flexível. A grande diferença é que, em vez de serem fechados para boiar, eles são abertos em uma extremidade e são postos na água de boca para baixo.

Ao serem postos na água, o ar que fica preso no fundo fechado do barril não consegue escapar, garantindo que ele flutue. Isso significa que o ar fica em contato direto com a água abaixo, fazendo o barril inteiro funcionar como um amortecedor de choque. Além disso, as paredes laterais flexíveis dos barris absorvem pequenas forças horizontais.

"O essencial de tudo é que o Heliofloat é suportado por dispositivos de flutuação abertos," explica Haider. "Se a plataforma fosse simplesmente montada sobre recipientes fechados, cheios de ar, o projeto teria que ser ineficientemente pesado e grande a fim de ser capaz de suportar ondas fortes."

Dessalinização e casas

Os primeiros testes mostraram que fazendas solares do tamanho de campos de futebol podem ser mantidas estáveis com a tecnologia.

A equipe agora está pensando em testar outras aplicações para os flutuadores, como plantas de dessalinização da água, extração de biomassa marinha, parques aquáticos e até construção de residências.

Índia testa ônibus espacial em miniatura

Redação do Site Inovação Tecnológica

Este primeiro protótipo não possuía trem de pouso, e seu objetivo era testar as tecnologias de reentrada e navegação. [Imagem: ISRO]

Nave reutilizável

A Índia testou com sucesso o primeiro protótipo de uma nave espacial de múltiplos usos.

O RLV, sigla em inglês para Veículo de Lançamento Reutilizável, parece uma versão em miniatura dos antigos ônibus espaciais norte-americanos e da nave não-tripulada X-37B.

Com 6,5 metros de comprimento, o protótipo tem o mesmo diâmetro do foguete HS9, o que permite que ele seja encaixado no topo do foguete, como uma carga útil normal.

Após um voo de 91,1 segundos, o foguete liberou o RLV a uma altitude de 56 km. Por contra própria, a pequena nave ascendeu até os 65 km, o que é abaixo do limite de 100 km, considerado a fronteira do espaço, mas alto o suficiente para testar o voo em velocidade hipersônica e o sistema de navegação e descida.

Teste de reentrada e navegação autônoma

A nave é encaixada no topo do foguete, como os satélites de comunicação. [Imagem: ISRO]

Após o desligamento dos motores, começou o teste para valer da nave experimental, que começou com uma "reentrada" na atmosfera baixa a uma velocidade de Mach 5 - cinco vezes a velocidade do som.

Durante a descida, todo o sistema de controle de voo funcionou corretamente, fazendo com que a nave descesse em um zigue-zague suave, o que necessário tanto para seu direcionamento para a pista de pouso, quanto para reduzir sua velocidade.

O primeiro voo não previa um pouso em terra e nem a recuperação da nave: depois de um voo de 12,8 minutos, o RLV mergulhou no ponto previsto na Baía de Bengala, a 450 km do local de lançamento.

Tecnologias críticas

De acordo com ISRO, a agência espacial indiana, "neste voo, tecnologias críticas, como o sistema autônomo de navegação, orientação e controle, o sistema de proteção térmica reutilizável e o gerenciamento da reentrada foram validados com sucesso".

A expectativa é que o segundo protótipo já conte com um trem de pouso que permita testar a descida da nave em um aeroporto comum.

Uma empresa privada norte-americana, a Sierra Nevada, possui um protótipo de micro-ônibus espacial tripulado, chamado Dream Chaser, mas ele tem sido preterido pela NASA em benefício das naves das naves CST, da Boeing, e Dragon, da SpaceX.