Propulso de foguetes por micro-ondas testada em drone

Mecnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/08/2021

Foguete com energia sem fios

Engenheiros da Universidade de Tsukuba, no Japo, deram mais um passo em seu projeto para impulsionar foguetes espaciais por feixes de micro-ondas, em lugar dos tradicionais combustveis qumicos.

Enviar um foguete ao espao exige muito combustvel: 95% da massa total do foguete, o que significa que s 5% carga til.

Essa limitao poderia ser superada transmitindo a energia necessria para o foguete por meio de um feixe de radiao de micro-ondas.

Embora j tenha feito testes iniciais com foguetes, a equipe constatou que mais fcil aprimorar o sistema de transmisso das ondas usando drones.

Como a eficincia da transmisso de energia aumenta medida que se aumenta a frequncia operacional, a equipe usou micro-ondas com uma frequncia relativamente alta, cerca de 28 GHz, quase dez vezes mais do que em testes anteriores.

“Ns usamos um sistema sofisticado de rastreamento do feixe para garantir que o drone recebesse o mximo possvel da potncia de micro-ondas,” disse o pesquisador Kohei Shimamura. “Alm disso, para aumentar ainda mais a eficincia da transmisso, ajustamos cuidadosamente a fase das micro-ondas usando um deslocador de fase analgico, que foi sincronizado com unidades de GPS.”

Muitas eficincias a melhorar

A eficincia da transferncia de potncia atravs do feixe alcanou 4%, a captura de micro-ondas pelo drone chegou a 30% e a converso de micro-ondas em eletricidade para propulso ficou na casa dos 40%. Com base nesses dados e em uma frmula analtica, a equipe calculou que a eficincia geral da transmisso de energia em seu experimento ficou 0,43%.

Para se ter uma noo do que d para melhorar, testes anteriores feitos pela equipe usando um alvo em posio fixa (em vez de um drone voando) chegaram a 60,1% de eficincia.

“Esses resultados mostram que mais trabalho necessrio para melhorar a eficincia da transmisso e avaliar completamente a viabilidade dessa abordagem de propulso para aeronaves, espaonaves e foguetes,” reconheceu Shimamura. “Estudos futuros tambm devem ter como objetivo refinar o sistema de rastreamento do feixe e aumentar a distncia de transmisso alm do demonstrado em nosso experimento.”

O drone, pesando cerca de 0,4 kg, levantou voo e pairou a uma altura de at 0,8 metro acima da fonte do feixe de micro-ondas, com todo o seu sistema alimentado pela eletricidade transmitida sem fios.

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