Nave espacial auto-reparável

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Uma sequência de lapso de tempo de auto-reparo está ocorrendo. Crédito da imagem: ESA Clique para ampliar
Construir naves espaciais é uma tarefa difícil. São peças de engenharia de precisão que precisam sobreviver no ambiente sem ar do espaço, onde as temperaturas podem variar de centenas de graus Celsius a centenas de graus abaixo de zero em momentos. Uma vez que uma espaçonave está em órbita, os engenheiros praticamente não têm chance de reparar qualquer coisa que quebre. Mas e se uma espaçonave pudesse se consertar?

Graças a um novo estudo financiado pelo Programa de Estudos Gerais da ESA e realizado pelo Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de Bristol, Reino Unido, os engenheiros deram um passo em direção a essa incrível possibilidade. Eles se inspiraram na natureza.

"Quando nos cortamos, não precisamos nos colar novamente; em vez disso, temos um mecanismo de autocura. Nosso sangue endurece para formar um selo protetor para a nova pele se formar por baixo ”, diz Christopher Semprimoschnig, cientista de materiais do Centro Europeu de Pesquisa em Tecnologia Espacial da ESA (ESTEC), na Holanda, que supervisionou o estudo.

Ele imaginou cortes tão análogos ao 'desgaste' sofrido pela espaçonave. Temperaturas extremas podem fazer com que pequenas rachaduras se abram na superestrutura, assim como impactos de micrometeróides - pequenos grãos de poeira viajando a velocidades notáveis ​​de vários quilômetros por segundo. Durante a vida de uma missão, as rachaduras se acumulam, enfraquecendo a espaçonave até que um fracasso catastrófico se torne inevitável.

O desafio para Semprimoschnig era replicar o processo humano de curar pequenas rachaduras antes que elas pudessem se abrir para algo mais sério. Ele e a equipe de Bristol fizeram isso substituindo uma pequena porcentagem das fibras que passam por um material compósito resinoso, semelhante ao usado para fabricar componentes de naves espaciais, por fibras ocas contendo materiais adesivos. Ironicamente, para tornar o material auto-reparável, as fibras ocas tinham que ser feitas de uma substância facilmente quebrável: o vidro. “Quando ocorrem danos, as fibras devem quebrar com facilidade, caso contrário, não podem liberar os líquidos para preencher as rachaduras e executar o reparo”, diz Semprimoschnig.

Nos seres humanos, o ar reage quimicamente com o sangue, endurecendo-o. No ambiente sem ar do espaço, veias mecânicas alternativas precisam ser preenchidas com resina líquida e um endurecedor especial que vaza e se mistura quando as fibras são quebradas. Ambos devem estar escorrendo o suficiente para preencher as rachaduras rapidamente e endurecer antes que evapore.

"Demos o primeiro passo, mas ainda há pelo menos uma década para que essa tecnologia chegue a uma espaçonave", diz Semprimoschnig, que acredita que agora são necessários testes em maior escala.

A promessa de naves espaciais de autocura abre a possibilidade de missões de maior duração. Os benefícios são duplos. Em primeiro lugar, dobrar a vida útil de uma espaçonave em órbita ao redor da Terra reduziria pela metade o custo da missão. Em segundo lugar, dobrar a vida útil da espaçonave significa que os planejadores de missões podem contemplar missões para destinos distantes do Sistema Solar que atualmente são muito arriscados.

Em suma, naves espaciais com autocura prometem uma nova era de naves espaciais mais confiáveis, o que significa mais dados para os cientistas e possibilidades de telecomunicações mais confiáveis ​​para todos nós.

Fonte original: ESA Portal

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