Pesquisadores da Agência Espacial Européia estão testando o que descrevem como o menor, porém mais precisamente, controlável mecanismo já construído para o espaço. Medindo 10 cm de diâmetro e produzindo um brilho azul fraco, o motor de propulsão elétrica de emissão de campo (FEEP) produz um impulso médio equivalente à força de um cabelo caindo. Mas seu alcance e capacidade de controle são muito superiores aos propulsores mais potentes e serão importantes para uma futura missão espacial que testará a Teoria Geral da Relatividade de Einstein.
"A maioria dos sistemas de propulsão é empregada para levar um veículo de A a B", explicou Davide Nicolini, do Departamento de Projetos Científicos da agência, responsável pela pesquisa de motores. "Mas com o FEEP, o objetivo é manter uma espaçonave em uma posição fixa, compensando até as menores forças que a perturbam, com uma precisão que nenhum outro projeto de motor pode igualar".
Observar como os objetos se comportam quando separados de todas as influências externas é uma ambição de longa data dos físicos, mas isso não pode ser feito dentro do campo de gravidade da Terra. Assim, uma missão da próxima década chamada LISA Pathfinder (Antena Espacial a Laser para Interferômetro) voará 1,5 milhão de quilômetros (900.000 milhas) para um dos pontos Lagrangianos, L-1. Lá, as gravidades do Sol e da Terra se anulam, para que o comportamento de um par de objetos de teste flutuantes possa ser monitorado com precisão.
Mas, para separar o experimento completamente do resto do Universo, ainda haverá algumas turbinações a serem superadas, principalmente a leve, mas contínua pressão da própria luz solar. É aí que entra o FEEP. Opera com o mesmo princípio básico que outros motores de íons que voam a bordo da missão SMART-1 Moon da ESA e outras naves espaciais: a aplicação de um campo elétrico serve para acelerar átomos com carga elétrica (conhecidos como íons), produzindo empuxo .
Mas enquanto o impulso de outros motores de íons é medido em milinewtons, o desempenho da FEEP é avaliado em termos de micronewtons - uma unidade mil vezes menor. O mecanismo tem um alcance de empuxo de 0,1 a 150 micronewtons, com uma capacidade de resolução melhor que 0,1 micronewtons em uma resposta no tempo de um quinto de segundo (190 milissegundos) ou melhor.
O motor utiliza césio líquido como propulsor. Através da ação capilar - um fenômeno associado à tensão superficial - o césio flui entre um par de superfícies metálicas que terminam em uma fenda afiada. O césio permanece na boca da fenda até que um campo elétrico seja gerado. Isso faz com que pequenos cones se formem no metal líquido que carrega átomos que disparam de suas pontas para criar impulso.
Doze propulsores serão usados para o LISA Pathfinder. Trabalhando em conjunto com outro sistema de propulsões projetado pela NASA, os propulsores devem produzir controle direcional pelo menos 100 vezes mais preciso do que qualquer espaçonave anterior; até um milionésimo de milímetro.
O LISA envolve três satélites com até cinco milhões de quilômetros de distância e ligados por lasers, orbitando o Sol. O objetivo é detectar ondulações no espaço e no tempo conhecidas como ondas gravitacionais, previstas pela teoria da relatividade geral de Einstein, mas até agora não detectadas. As ondas causariam pequenas variações na distância medida entre os satélites.
O motor foi testado no mês passado e, uma vez que os testes são analisados e o conceito é comprovado, a tecnologia FEEP foi destinada a uma ampla gama de outras missões, incluindo formação de precisão para astronomia, observação da Terra e satélites sem arrasto para mapear variações na gravidade da Terra.
Fonte: ESA
