Naves movidas a luz solar poderiam voar na fina atmosfera de Marte; veja como

A atmosfera de Marte é cerca de 100 vezes mais fina que a da Terra, e isso impõe alguns limites para o futuro da exploração humana por lá. Por exemplo, é bem difícil fazer algum veículo voar no Planeta Vermelho, porque não existe densidade atmosférica para gerar sustentação a aviões e balões, por exemplo. Por isso, a NASA enviou o helicóptero Ingenuity na missão Mars 2020 como um teste de tecnologia de voo, mas outro experimento pode fornecer uma solução interessante: propulsão pela luz solar.

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Os testes da equipe de pesquisadores da Universidade da Pensilvânia não estão relacionados a Marte, ou qualquer outro planeta. Na verdade, eles queriam provar ser possível fazer com que naves podem voar na mesosfera terrestre usando a luz solar. Em um artigo publicado na revista Science Advances, o grupo descreve pequenos discos que conseguem voar por este método inovador, e argumenta que o experimento poderia ser replicado em altitudes muito elevadas da Terra.

Enviar sensores e outros tipos de tecnologias à região mais alta da atmosfera terrestre — a mesosfera — permitiria uma série de vantagens científicas, como monitorar o fluxo de ar do nosso planeta, melhorar as previsões meteorológicas, e muito além. A mesosfera fica aproximadamente entre 50 a 80 km acima da superfície, uma altitude onde o ar é muito rarefeito para que qualquer tipo de nave possa se manter. As opções seriam os satélites, mas para este caso, o ar é muito denso, fornecendo atrito o suficiente para comprometer voos de longa duração.

Então, os pesquisadores resolveram usar a luz solar que está abaixo na mesosfera para manter naves que não podem ser sustentadas pelo ar rarefeito. Para provar que isso é possível e com poderia ser feito, eles criaram um modelo bem pequenininho, mas análogo à realidade descrita na teoria. Eles criaram discos muito finos de um material chamado Mylar, uma película de poliéster bem forte que oferece resistência térmica e propriedades de isolamento.

Cada disco tinha apenas 6 milímetros de diâmetro, e possuíam a parte inferior com um filme feito de nanotubos de carbono. Então, os discos foram colocados em uma câmara de vácuo com pressões que simulavam os da mesosfera, e o resultado foi um sucesso: com o disparo de lasers (que neste modelo faz o papel de luz solar) na parte inferior dos discos, eles eram empurrados para cima, a uma pequena distância. Os cientistas também podiam direcionar os discos ajustando a luz do laser.

Os pesquisadores explicam que a levitação não foi devido a um empurrão do laser em si, mas por causa do calor criado quando o laser atinge os nanotubos. O calor que atinge a parte inferior dos discos é transferido de maneira que resulta em mais moléculas que se movem para baixo, ganhando velocidade. Em contrapartida, as moléculas que ganham velocidade para cima são em menor número e, como resultado, o movimento do disco é para cima.

Provavelmente você já entendeu como esse experimento pode ser aplicado em protótipos de voo em Marte. Os engenheiros da NASA levaram quase 5 anos para demonstrar ser possível construir uma nave leve e capaz de gerar impulso suficiente para voar na atmosfera marciana. O resultado desse trabalho foi o Ingenuity, que foi enviado ao Planeta Vermelho apenas como uma demonstração de tecnologia. Mas antes de criar o helicóptero definitivo, diversos modelos foram testados em ambientes que simulam a atmosfera de Marte.

É bem provável que o Ingenuity obtenha sucesso (e se não obter, não há problema algum, pois os engenheiros querem apenas saber se ele funciona e aprender com qualquer problema que ocorra durante essa demonstração), mas dificilmente a tecnologia usada nele servirá para todas as intenções de voo na futura exploração humana em Marte. Por isso, novas soluções como os discos movidos à luz solar são muito bem vindas — até porque o Sol é um recurso natural, sustentável e gratuito, então Marte só tem a ganhar com tecnologias assim.

Fonte: Phys.org