Nasa sonha alto e testa foguete em pleno deserto

Imagens divulgadas recentemente pela Nasa, a Agência espacial americana, e divulgadas há alguns dias, mostram como poderão ser o futuros propulsores das naves espaciais interplanetárias. As cenas se parecem com um teste de foguetes ordinários, alimentados por oxigênio e hidrogênio líquidos, ou propelentes sólidos, mas na realidade os testes foram feitos com outro gás, o metano.

O motor principal, construído em parceria com a empresa Alliant Techsystems, está em seu estágio inicial de desenvolvimento e ainda não pode ir ao espaço, mas os testes mostraram que a tecnologia baseada em metano pode ser a resposta para explorações do espaço profundo.

O metano, de fórmula CH4, é o principal componente do gás natural e muito abundante em alguns planetas e satélites do Sistema Solar. Ele pode ser obtido em Marte, Titan, Júpiter e muitos outros planetas e luas. Com tantos "postos de combustível" no espaço, um foguete que deixasse a Terra não precisaria levar tanto combustível no momento da partida, reduzindo muito o gasto da missão.

De forma surpreendente, este gás inflamável nunca alimentou nenhuma espaçonave. No entanto, cientistas e engenheiros ligados aos centros espaciais Marshall e Johnson, da Nasa, apostam suas fichas no desenvolvimento de um motor baseado em LOX (oxigênio liquido) e Metano, como alternativa para o futuro. Segundo a diretora do projeto, a cientista Terri Tramel, do Marshall Space Flight Center, diversos esforços estão sendo feitos e diversas companhias estão colaborando.

Vantagens
"O metano tem muitas vantagens", explica Tramel. "A questão é: porque não pensamos nisso antes?".

O hidrogênio líquido usado pelos ônibus espaciais precisa ser armazenado a uma temperatura de 259 graus negativos, somente 20 graus acima do zero absoluto. Essa é uma temperatura difícil de ser trabalhada. O metano líquido, por outro lado, pode ser armazenado a uma temperatura muito mais elevada e cômoda, da ordem de -161.6 graus. Isso significa que os tanques de metano não precisam de grandes camadas de isolamento térmico, fazendo-os mais leves e mais baratos de serem lançados. Os tanques também podem ser menores, já que o metano líquido é mais denso que o hidrogênio líquido, novamente tornando-os mais barato.

O metano também soma pontos quando o quesito é a segurança humana. Enquanto muitos foguetes utilizam combustíveis altamente tóxicos, como a hidrazina, o metano é o que os cientistas chamam de combustível verde. "Os técnicos não vão precisar mais colocar aqueles trajes especiais, que os isolam do ambiente, para manipular o combustível. O metano é limpo", completa a pesquisadora.

Mas a grande vantagem do metano, que faz os cientistas pensarem longe, é que ele pode ser encontrado ou fabricado em outros planetas que a Nasa um dia deverá visitar. Isso inclui a possível missão a Marte, objetivo máximo atual da agência americana.

Apesar de Marte não ser rico em metano, ele pode ser facilmente fabricado através de um método conhecido como "Processo de Sabatier", onde uma mistura de dióxido de carbono e hidrogênio é aquecida até produzir água e metano. A atmosfera marciana é uma fonte abundante de gás carbônico, e a quantidade relativamente baixa de hidrogênio requerido no processo pode ser levada da Terra ou extraída no próprio local a partir do gelo marciano.

Viajando mais distante, o metano se torna mais fácil ainda de ser obtido. Em Titan, uma das luas de Saturno, literalmente chove metano líquido. O satélite é dotado de lagos e rios de metano e outros hidrocarbonetos que um dia poderão servir de depósitos de combustível. As atmosferas de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno contêm metano. Plutão provavelmente também mantém o material líquido em sua superfície.

Desafios iniciais
Nesta primeira série de testes, realizados no deserto de Mojave, nos EUA, a ignição de motores com 3 mil quilos de empuxo foi um sucesso total, mas existe uma série de desafios que precisam ser resolvidos antes que foguetes propelidos a metano estejam de fato prontos para irem ao espaço.

De acordo com Tramel, uma das maiores questões está relacionada à habilidade de incandescer o metano. De fato, alguns foguetes de combustível líquido entram em ignição espontânea assim que o combustível entra em contado com o oxigênio, mas o metano querer uma fonte externa de ignição, que pode ser muito difícil de ser conseguida no espaço profundo, onde as temperaturas chegam a centenas de graus abaixo de zero. Tramel e seus colegas atualmente trabalham para assegurar que o foguete pode de fato "dar partida" em condições críticas, com total segurança e confiabilidade.

Mesmo com diversos desafios, a cientista acredita que os foguetes baseados em lox-metano serão usados no futuro. A chama azulada no deserto foi o primeiro passo.

Fotos: No topo, a imagem divulgada pela Nasa mostra o momento da ignição do foguete propulsor de metano. Os padrões circulares que aparecem dentro do gás são chamados de "Discos de Mach" ou "Diamantes de Choque". São ondas de choque formadas quando o gás deixa a saída de descarga em velocidades supersônicas e a uma pressão diferente da a atmosfera ambiente. Clique sobre a foto para ver o vídeo.
Na segunda cena, imagem de radar captada pela sonda Cassini em fevereiro de 2007, mostra grandes lagos de metano líquido na superfície de Titã, lua de Saturno.