O Motor a Plasma da UnB - Maiores Informações

Olá leitor!

Trago agora para você maiores informações sobre o motor iônico (plasma) por efeito Hall (já abordado aqui no blog, veja a nota “Programa Uniespaço - Motor de Plasma da UnB”) que está sendo desenvolvido desde 2002 pelo Laboratório de Plasma do Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB), sob a coordenação do conceituado professor José Leonardo Ferreira.

Esse projeto de motor a plasma é um dos dois projetos da UnB na área espacial (o outro é o projeto do motor-foguete híbrido do Grupo de Propulsão desta universidade, que é coordenado pelo também conceituado professor Carlos Alberto Gurgel – veja a nota “O Motor-Foguete Híbrido da UnB” – em breve estarei postando uma nota com maiores informações sobre este projeto) que contam com o apoio do “Programa UNIESPAÇO” da Agência Espacial Brasileira (AEB), e que recentemente tiveram o apoio renovado (veja a nota “AEB Divulga Projetos Aprovados do Programa UNIESPAÇO”).

Vale lembrar leitor, que este não é o único projeto de motor a plasma em desenvolvimento no Brasil (veja a nota “O Propulsor Iônico do INPE”) e tanto o motor que está em desenvolvimento no Laboratório Associado de Plasma (LAP) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), quanto o já citado motor da UnB, visam tornar o pais auto-suficiente em propulsores a plasma para satélites geoestacionários e sondas espaciais.

Como primeiro cliente desses motores, ambos estão sendo previstos para serem utilizados pela MISSÃO ASTER (veja a nota “Projeto Aster é Proposto no IWAE. Será Realizado?”), caso a mesma venha ser aprovada pelo governo.

Voltando ao projeto da UnB, o “Laboratório de Plasma” está desenvolvendo desde agosto de 2002, esse motor a plasma por efeito Hall (ver figura 1), sendo o único projeto deste tipo no país, haja vista que o propulsor do INPE usa fonte do tipo de Kaufmann (par de grades de aceleração).

Figura 1 - Funcionamento do propulsor a plasma por
efeito Hall no LP. Na foto acima, em seu regime de alta
corrente iônica e , na foto abaixo a baixa corrente iônica

Esse propulsor possui uma característica inédita em relação ao outros propulsores do seu tipo: imãs permanentes como fonte do campo magnético (ver figura 2).

Figura 2: Na foto acima ímas permanentes de ferrita
que são utilizados para gerar o campo magnético do
propulsor a plasma por efeito Hall e no desenho abaixo, uma
simulação computacional do campo magnético gerado
por esses mesmos ímas, dispostos nas paredes lateral do propulsor

Atualmente, os vários parâmetros de plasma do propulsor têm sido medidos, assim como simulações computacionais (ver figura 3), de modo a compreender seu funcionamento e estimar as modificações necessárias para um modelo de vôo.

Figura 3 - Esquema de funcionamento do propulsor por
efeito Hall do LP. As cores indicam respectivamente:
circuito de injeção do propelente, tanto para a fonte como
para o catodo-ôco, catodo-ôco, que produz plasma no seu
interior e deste extrai uma feixe de elétrons, os quais produziram
(por impacto eletrônico) o plasma no interior da fonte, anodo, com
potencial +V, o qual atrai os elétrons, campo elétrico gerado pelo
anodo, campo magnético com simetria radial (predominantemente) e
um gradiente, sendo mais intenso no fim do canal da fonte, de modo a
melhorar a aceleração e colimar o feixe de plasma, corrente Hall produzida
pela ortogonalidade entre os campos E e B. Ela produz a aceleração
e corrente de plasma acelera

A tabela abaixo mostra os principais parâmetros de performance (de interesse à propulsão a plasma) do propulsor a plasma por efeito Hall do LP.

Parâmetros do Propulsor:

* Empuxo: entre 26,5 mN e 84,9 mN
* Impulso Específico: entre 1083 e 901,4 s
* Eficiência Elétrica: entre 33, 9 e 67,3 %

Duda Falcão


Fonte: Com informações do site do LP da UnB

Comentários

  1. Ora, ora! Um motor plasma! Não sabia que alunos de uma universidade nossa já estavam trabalhando num desses engenhos!

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  2. Pois é Antônio,

    Estão sim, como também o INPE, e a primeira opção para o uso desses motores e a "Missão ASTER" (veja o link na nota) que é o projeto da primeira sonda de espaço profundo brasileira. Essa missão ainda não foi aprovada pelo governo, mas a luta da comunidade científica para que a mesma seja aprovada para ser lançada em 2015 é grande, e a expectativa do todos é ainda maior.

    Abs

    Duda Falcão
    (Blog Brazilian Space)

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  3. Volta e meia cito a Argentina. O que falta de fato implementar uma cooperação efetiva em programas científicos aeroespaciais com este país?

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  4. Missão Aster, espaço profundo... Quando algumas etapas são queimadas e o acesso a tecnologia está pra se tornar disponível, a gente já pode sonhar alto!

    É triste constatar, entretanto, por efeito de comparação, que países como Iran, que começou seu desenvolvimento aeroespacial e nuclaer muito depois de nós, já está bem à nossa frente...

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  5. Olá Antônio!

    Na realidade ela já existe. A INVAP argentina está desenvolvendo o Subsistema de Controle de Atitude e Supervisão de Bordo (ACDH) da Plataforma Multi-Missão (PMM) que será usada pelo satélite Amazônia 1 (veja a nota "O ACDH da INVAP para a PMM - Notícias") com transferência total de tecnologia para o INPE. Além disso, o Brasil e a Argentina assinaram por volta de 1997 um acordo para o desenvolvimento de um satélite conjunto chamado SABIA-Mar (veja a nota "Parceria Brasil e Argentina na Construção do Sabia-Mar") que só recentemente teve sua "Fase A" iniciada (veja a nota "O Projeto SABIA-MAR Terá sua "Fase A" Iniciada"), ou seja, 13 anos depois da assinatura, uma vergonha. Vale lembrar também que o foguete de sondagem VS-30 brasileiro - "Operação Angicos" - foi lançado em dezembro de 2007 do Centro de Lançamento da Barreira do Inferno (CLBI) com experimentos argentinos abordo (veja a nota “Operação Angicos”).

    Abs

    Duda Falcão
    (Blog Brazilian Space)

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  6. Não é um sonho Antônio, é uma possibilidade concreta e com o apoio dos Russos. No entanto, tudo depende do governo e é ai que a coisa pega.

    Quanto ao Iran, é verdade, esse país nos passou, mas podemos recuperar se houver seriedade do governo.

    Abs

    Duda Falcão
    (Blog Brazilian Space)

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  7. Parabéns aos engenheiros do sistema de propulsão tipo hall é disso ki precisamos novas tecnologias limpas abraços á todos os buscam sempre melhor pro planeta,,,,,

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  8. Por favor utilizem isso pela radiação solar em naves interestelares...

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