A China está investigando como construir uma nave espacial gigante com cerca de 1 quilómetro de comprimento. Mas será viável esta ideia, e qual seria a utilidade de uma nave tão grande?
O projeto faz parte de projeto mais amplo para propostas de
pesquisa da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, uma agência de
financiamento administrada pelo Ministério da Ciência e Tecnologia do país. Um
esboço de pesquisa publicado no site da fundação descreveu essas enormes naves
espaciais como "importantes
equipamentos aeroespaciais estratégicos para o uso futuro dos recursos
espaciais, exploração dos mistérios do universo e vida de longa duração em
órbita".
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Photo//Shutterstock |
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A fundação quer que os cientistas conduzam pesquisas sobre
métodos de design novos e leves, que podem limitar a quantidade de material de
construção que deve ser colocado em órbita, e novas técnicas para montar com
segurança essas estruturas gigantes no espaço. Se financiado, o estudo de
viabilidade duraria cinco anos e teria um orçamento de 15 milhões de yuans (US
$ 2,3 milhões).
O projeto pode soar como ficção científica, mas o
ex-tecnólogo-chefe da NASA, Mason Peck, disse que a ideia não é totalmente
absurda e que o desafio é mais uma questão de engenharia do que de ciência
fundamental.
"Acho que é
inteiramente viável", disse Peck, agora professor de engenharia aeroespacial
na Universidade Cornell. "Eu
descreveria os problemas aqui não como impedimentos intransponíveis, mas sim
problemas de escala."
De longe, o maior desafio seria o preço, observou Peck,
devido ao alto custo de lançamento de objetos e materiais para o espaço. A
Estação Espacial Internacional (ISS), que tem apenas 110 metros de largura em
seu ponto mais largo de acordo com a NASA , custou cerca de US $ 100 biliões
para ser construída, disse Peck, então construir algo 10 vezes maior sobrecarregaria
até mesmo o país mais generoso nessas despesas.
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Porém, muito depende do tipo de estrutura que os chineses
planeiam construir. A ISS está repleta de equipamentos e foi projetada para
acomodar humanos, o que aumenta significativamente sua massa. "Se estamos falando sobre algo que é simplesmente
grande mas não totalmente habitável, as técnicas de construção também podem
reduzir o custo de levar uma nave gigante para o espaço. A abordagem
convencional seria construir componentes na Terra e depois montá-los como Legos
em órbita, disse Peck, mas a tecnologia de impressão 3D poderia transformar
matérias-primas compactas em componentes estruturais de dimensões muito maiores
no espaço”.
Uma opção ainda mais atraente seria obter matéria-prima da
Lua, que tem gravidade muito baixa em comparação com a Terra, o que significa
que lançar materiais de sua superfície para o espaço seria muito mais fácil,
segundo Peck. Ainda assim, isso primeiro requer infraestrutura de lançamento na
lua e, portanto, não é uma opção a curto prazo.
Grande nave espacial, equivale a grandes problemas
Uma estrutura de proporções tão gigantescas também
enfrentará problemas únicos. Sempre que uma nave espacial é submetida a forças,
seja de manobra em órbita ou atracação com outro veículo, o movimento transmite
energia para a estrutura da nave que faz com que ela vibre e dobre, explicou
Peck. Com uma estrutura tão grande, essas vibrações levarão muito tempo para
diminuir, então é provável que a nave precise de amortecedores ou controle
ativo para neutralizar essas vibrações, disse ele.
Os projetistas também terão que fazer escolhas cuidadosas ao
decidir em que altitude a nave deve orbitar, disse Peck. Em altitudes mais
baixas, o arrasto da atmosfera externa desacelera os veículos, exigindo que
eles voltem constantemente a uma órbita estável. Isso já é um problema para a
ISS, observou Peck, mas para uma estrutura muito maior, que tem mais arrasto
atuando sobre ela e exigiria mais combustível para voltar ao lugar, seria um
grande problema.
Por outro lado, o lançamento para altitudes mais elevadas é
muito mais caro e os níveis de radiação aumentam rapidamente quanto mais longe
da atmosfera da Terra, o que será um problema se a nave abrigar humanos.
Mas embora a construção de tal estrutura possa ser
tecnicamente possível, não é viável em nenhum sentido prático, disse Michael
Lembeck, professor de engenharia aeroespacial da Universidade de Illinois em
Urbana-Champaign que trabalhou em programas espaciais governamentais e
comerciais.
"É como se
estivéssemos falando sobre a construção da Starship Enterprise", disse
ele ao Live Science. "É fantástico, mas
não é viável e é divertido de pensar, e não é muito realista para o nosso nível
de tecnologia", considerando o custo, disse ele.
Dado o pequeno orçamento do projeto de pesquisa, é provável
que seja apenas um pequeno estudo académico para mapear os contornos iniciais
de tal projeto e identificar lacunas tecnológicas, disse Lembeck. Para efeito
de comparação, o orçamento para construir uma cápsula para levar astronautas à
ISS foi de US $ 3 biliões. “Portanto, o
nível de esforço aqui é extremamente pequeno em comparação com os resultados
desejados”, acrescentou.
Também há dúvidas sobre para que uma nave espacial tão
grande seria usada. Lembeck disse que as possibilidades incluem instalações de
manufatura espaciais que aproveitam a microgravidade e a abundante energia
solar para construir produtos de alto valor como semicondutores e equipamentos óticos,
ou habitats de longo prazo para uma vida fora do planeta. Mas ambos implicariam
em enormes custos de manutenção. disse Peck.
"A estação
espacial é um empreendimento de US $ 3 biliões por ano", acrescentou
Lembeck. "Multiplique-se isso para
instalações maiores e rapidamente se tornará uma empresa bastante grande e cara
de se operar."
A China também expressou interesse em construir enormes
matrizes de energia solar em órbita e enviar a energia de volta para a Terra
por meio de feixes de microondas, mas Peck disse que a economia de tal projeto
simplesmente não se compara. Peck fez alguns cálculos retrospetivos e estima
que custaria cerca de US $ 1.000 por watt, em comparação com apenas US $ 2 por
watt de energia gerada a partir de painéis solares na Terra.
Talvez a aplicação mais promissora para uma estrutura
espacial tão grande seja científica, disse Peck. Um telescópio espacial dessa
escala poderia potencialmente ver características na superfície de planetas em
outros sistemas solares. "Isso pode
ser transformador para a nossa compreensão dos planetas extrasolares e,
potencialmente, da vida no universo", acrescentou.
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Referencia//LiveScience
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