Propulsão pé-na-tábua

Franklin Chang-Diaz era um moleque que, no auge da corrida espacial, sonhava em se envolver com aquilo tudo. Convenhamos, era uma missão nada fácil, ainda mais para um costa-riquenho. Aos 17 anos, ele tropeçou num folheto produzido pela Nasa com a intrigante pergunta “Então você quer ser um cientista de foguetes?” Escreveu uma carta e, para a surpresa de todos, recebeu uma resposta! “Não dizia nada bombástico”, relembra, destacando que nenhum convite para ele emergiu dali. “E eu realmente nem liguei para o que dizia. Eu havia estabelecido contato com a Nasa, o que, para um rapaz na América Latina, era como ter contato com Deus.”

Mas Chang-Diaz continuou perseguindo o sonho. Foi estudar nos EUA. Fez engenharia mecânica pela Universidade de Connecticut e, depois, doutorou-se em física de plasma aplicada no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Em paralelo, foi aceito para o programa de astronautas da Nasa e fez, entre 1986 e 2002, nada menos que 7 voos no ônibus espacial – recorde apenas igualado, mas até hoje nunca superado.

Mas o que Chang-Diaz fez no espaço empalidece diante do que ele está fazendo na Terra. Convencido de que há um meio melhor de explorar a vastidão do Cosmos do que com os foguetes usados desde o início da era espacial até hoje, ele começou a projetar um motor para espaçonaves. O bichinho tem nome parecido com o de jogador de futebol: Vasimr (pronuncia-se “Vasimir”). E promete dar um belo drible na principal dificuldade hoje encontrada nas missões espaciais – como manter aceleração durante um longo período de tempo.

Vamos começar do começo. Como funciona um foguete convencional? Ele basicamente queima todo o combustível que tem em poucos minutos, ejetando o resultado dessa reação explosiva. Por força de ação e reação, enquanto o produto da combustão é empurrado para baixo, o foguete é empurrado para cima. E, uma vez que termina o combustível, a espaçonave no topo do foguete viaja apenas por inércia – já não há mais propulsão que siga acelerando-a rumo a seu destino.

A premissa por trás do Vasimr é mudar esse esquema. Feito para funcionar somente no espaço, ele forneceria a uma nave a capacidade de manter a aceleração (não tão violenta quanto a de um foguete convencional, é verdade) por imensos períodos de tempo. O resultado é que, embora a nave comece com uma velocidade bastante baixa, o fato de acelerar durante praticamente toda a viagem acaba compensando e superando a falta de velocidade inicial. “De fato, quanto mais longe formos com ele, melhor ele fica”, explica Chang-Diaz.

Vasimr é uma sigla inglesa para “foguete de magnetoplasma com impulso específico variável”. Nome complicado, é verdade, mas não é tão difícil de entender como ele funciona. Para começar, o propelente usado – provavelmente hidrogênio – é aquecido a alguns milhões de graus, até atingir o 4º estado da matéria – a que se dá o nome de plasma. Nesse estado, o hidrogênio pode ser manipulado por meio de campos magnéticos. Isso é importante por duas razões: 1º, porque será preciso conter magneticamente esse material superaquecido, para que ele não derreta a nave; 2º, porque, com o mesmo tipo de manipulação, é possível ejetá-lo da nave a grande velocidade, em um jato de exaustão.

A partir daí, temos a boa e velha ação-e-reação, já conhecida dos velhos foguetes: jato de exaustão voa para trás, nave voa para a frente. A vantagem desse esquema sobre o antigo é na quantidade – ao gastar muito menos “combustível”, mas atirando-o para fora a uma velocidade muito maior, temos um efeito similar, e com duração do impulso muito maior. Ou seja, empurra-se a nave por mais tempo, pela mesma quantidade de massa ejetada.

Moral da história: para irmos de uma órbita da Terra até a Lua com ele, o tempo de viagem até aumentaria em relação aos foguetes convencionais. Mas para ir a Marte, por exemplo, o trajeto poderia ser encurtado de 8 meses para pouco mais de 3!

E, se formos falar de localidades mais distantes que Marte, a verdade é que, por meios convencionais de propulsão, seria impossível mandar humanos. Mas não com o Vasimr! A promessa é de que o motor de plasma abra as portas do sistema solar para astronautas.

Mas, se o Vasimr é toda essa maravilha, onde ele está? Calma, calma! Ele está a caminho. Chang-Diaz trabalhou um bom tempo no conceito dentro da Nasa e, desde 2005, montou uma empresa justamente para finalizar o trabalho. Vários protótipos estão sendo desenvolvidos, e há a expectativa de que um deles seja testado no espaço, a bordo da Estação Espacial Internacional, no ano que vem. Caso ele funcione direitinho, o conceito estará demonstrado, e aí é só a Nasa bancar um modelo maior para uma missão mais ambiciosa. Quem sabe até Marte?

O que se faz com o superfoguete de plasma?

EM SEMANAS
Esse esquema de propulsão permitiria criar os “circulares Terra-Lua” (isso mesmo, busões translunares!), que levariam suprimentos e equipamentos da órbita terrestre para a órbita lunar.

EM 3 MESES
Com meros 93 dias, motores Vasimr instalados numa espaçonave alimentada por energia nuclear poderiam levar uma tripulação até Marte, para explorar a superfície do planeta vermelho.

EM UM ANO
A despeito das complicações de alinhamentos dos dois planetas, a capacidade do Vasimr permitiria ir a Marte, explorar o planeta e voltar à Terra em menos de 365 dias, em vez dos dois anos exigidos hoje.

EM 4 ANOSCom uma nave bem equipada, daria para fazer o impensável: uma missão tripulada até Júpiter, ida e volta. Dos 4 anos de viagem, 1 seria dedicado totalmente à exploração do planeta gigante e seus fascinantes satélites.