Motor espacial de ferrofluido dispensa bocal de saída

Redação do Site Inovação Tecnológica

Os próprios "espetos" do ferrofluido funcionam como disparadores de íons, impulsionando os microssatélites. [Imagem: Gregory F. Maxwell/Wikimedia]

Propulsor iônico de ferrofluido

Os materiais ferrofluidos - líquidos iônicos que apresentam forte capacidade de magnetização - têm sido usados em uma série de aplicações e em um número maior ainda de vídeos de diversão, devido às suas características formações em forma de agulha quando postos sob ação de um campo magnético.

Mas sua composição à base de ferro, de alta densidade, tornava difícil prever que esse material poderia encontrar uma utilização no espaço, onde cada quilograma lançado pode ter um frete astronômico.

Mas Brandon Jackson, da Universidade Tecnológica de Michigan, nos EUA, pretende enviar apenas pequenas quantidades de ferrofluidos ao espaço, e por um motivo de grande interesse: prover uma nova forma de propulsão para satélites e sondas espaciais - sobretudo para os microssatélites, ou cubesats.

Embora microssatélites com propulsão a água possam parecer mais interessantes, as simulações feitas por Jackson indicam que um dispositivo de eletroaspersão - um spray induzido eletricamente - de ferrofluido resolve um problema com que outros micropropulsores vêm se deparando: o entupimento dos finíssimos bocais de saída.

Na verdade, o micropropulsor de ferrofluido dispensa os microtubos de saída. Quando é submetido ao campo magnético, o líquido iônico dispara um feixe de íons diretamente a partir de cada uma das suas inúmeras "agulhas", que despontam na sua superfície. Esses picos também se autoconsertam e, caso algum colapse, volta a crescer espontaneamente.

Todos ao trabalho

A equipe já saiu da fase de simulação computadorizada e dos testes com picos individuais, e agora pretende partir para a construção do primeiro micropropulsor. Ainda há muitos desafios a serem vencidos, já que fazer um pico emitir íons de forma controlada é uma coisa, e fazer com que uma centena deles faça o mesmo de forma coordenada é outra.

"Muitas vezes, no laboratório, temos um pico trabalhando e outros 99 vadiando. O modelo [elaborado por] Brandon será uma ferramenta vital para a equipe seguir em frente. Se tivermos sucesso, nosso propulsor permitirá que pequenos satélites de baixo custo, com sua própria propulsão, sejam produzidos em massa. Isso poderá melhorar a detecção remota para melhorar a modelagem climática, ou proporcionar uma melhor conectividade com a internet, que três bilhões de pessoas no mundo ainda não possuem," disse o professor Lyon Brad King.

Bibliografia:

Ionic liquid ferrofluid interface deformation and spray onset under electric and magnetic stresses
Brandon A. Jackson, Kurt J. Terhuneb, Lyon B. King
Physics of Fluids
Vol.: 29, 064105
DOI: 10.1063/1.4985141