Detonação hipersônica aproxima viagens ultrarrápidas

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Pesquisadores recriaram em laboratório um tipo de detonação que pode ser a chave para voos hipersônicos e aviões espaciais que podem voar perfeitamente da Terra para a órbita. Os cientistas envolvidos no trabalho destacaram que tanto viagens dentro do planeta como futuras jornadas interplanetárias vão requerer altas velocidades e reentrada na atmosfera por meios robustos e controláveis.

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Para conseguir isso, os cientistas da Universidade Central da Flórida ressaltam em artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences a necessidade de sistemas de propulsão confiáveis.

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“Dada a disponibilidade de combustíveis como propelentes, provavelmente dependeremos de alguma forma de propulsão química ou nuclear, o que significa usar várias formas de reações exotérmicas, como ondas de combustão ou detonações”, diz o início da publicação. Detonações são explosões que se expandem mais rápido do que a velocidade do som.

Em teoria, aeronaves que usem esse tipo de energia podem fazer uma viagem de Nova York a Londres em menos de uma hora. A bronca mesmo é que detonações são muito difíceis de controlar e, geralmente, duram menos de um microssegundo. Justamente aí que entra a reprodução em laboratório: os cientistas realizaram uma detonação experimental que dura alguns segundos.

A duração atingida pelos pesquisadores só não foi maior porque eles precisaram usar uma câmara de vidro para fazer medições óticas, e a intensidade da detonação corrói rapidamente o material. Substituindo a câmara por metal, é possível sustentar a detonação por muito mais tempo.

“O que estamos tentando fazer aqui é controlar a detonação. Queremos congelá-la no espaço e aproveitar essa energia. Em vez de destruir edifícios, como se viu no Líbano, agora queremos usá-la e produzir impulso”, disse Kareem Ahmed, professor de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade Central da Flórida e principal autor do artigo, em entrevista ao Live Science.

O pesquisador exemplificou com a explosão em Beirute, em 2020. Imagem: Reprodução

A explosão no Líbano citada por Ahmed aconteceu no porto de Beirute, no dia 4 de agosto de 2020. O acidente matou mais de 100 pessoas, estourou vidraças a quilômetros de distância e foi causado por nitrato de amônio, substância armazenada no depósito que explodiu.

Se conseguirem usar a detonação para produzir impulso, as viagens se tornarão super rápidas. Agora, a principal dificuldade é evitar que o fenômeno chegue até a fonte de combustível dos veículos aéreos, onde pode causar sérios danos. Para desenvolver um motor realmente prático, os pesquisadores terão que descobrir como operar velocidades, altitudes e lidar com instabilidades de combustão.

“Agora que demonstramos que é viável, é mais um problema de engenharia explorar como sustentá-la em um domínio operacional maior”, completou Ahmed.

Via: Science Alert

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