Freio magnético breca naves na reentrada na atmosfera

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/09/2026 Frenagem aerodinâmica magnetohidrodinâmica Enquanto não conseguirmos driblar a força da gravidade, teremos que continuar dependendo dos fumacentos foguetões para colocar satélites e naves no espaço. Mas voltar é ainda pior: Com a gravidade puxando, as naves sofrem um atrito tão grande com a atmosfera que podem ser totalmente destruídas se não contarem com um grosso e pesado escudo antitérmico. Pesquisadores japoneses estão tentando resolver pelo menos o problema da volta. Para isso, Takeaki Muramatsu e colegas da Universidade Metropolitana de Tóquio criaram um novo sistema para testar o conceito de frenagem aerodinâmica para espaçonaves que precisam reentrar na atmosfera. A plataforma, que é na verdade magnetohidrodinâmica, usa eletroímãs para gerar campos magnéticos intensos enquanto uma espaçonave em miniatura é atingida por uma onda de choque que, viajando a mais de sete quilômetros por segundo (25.200 km/h), simula a nave saindo do ambiente quase vazio do espaço e entrando na muito mais densa atmosfera. Os eletroímãs permitiram alcançar campos muito mais intensos do que os obtidos em versões anteriores, que vinham se baseando em ímãs permanentes. A equipe afirma que este é um passo crucial para testar o conceito com espaçonaves reais na atmosfera. A dificuldade de testar o conceito Quando espaçonaves reentram na atmosfera, elas são atingidas por ondas de choque que ultrapassam vários quilômetros por segundo, aquecendo o ar na superfície da espaçonave a milhares de graus. Para contrabalançar esse aquecimento intenso, as tecnologias atuais incluem placas resistentes ao calor e material de sacrifício, que ajudam a dissipar o calor e proteger a espaçonave. Embora confiável, esse tipo de abordagem apresenta sérias limitações, aumentando o peso, o desgaste da superfície, o custo e o tempo de reparo. A frenagem aerodinâmica magnetohidrodinâmica é considerada uma das tecnologias alternativas mais promissoras para superar esses desafios. Ao aplicar um campo magnético ao plasma fracamente ionizado na onda de choque, a camada de choque ultraquente pode ser expandida e afastada da superfície da espaçonave, criando uma espécie de escudo sem contato. Isso não apenas reduz o fluxo de calor para dentro da espaçonave, como também aumenta o arrasto aerodinâmico, diminuindo a velocidade da espaçonave. Embora testes anteriores tenham dado resultados muito promissores, testar esses sistemas na prática é um grande desafio. Os experimentos geralmente envolvem a colocação de um ímã permanente dentro de um pequeno modelo de teste que recebe o impacto de uma onda de choque, mas o projeto dificulta a experimentação sistemática de diferentes intensidades e formatos de campo, o que é essencial para selecionar o melhor projeto. Para permitir que os engenheiros testem uma gama mais ampla de campos magnéticos, a equipe desenvolveu um novo sistema usando um eletroímã montado dentro de um pequeno modelo. O eletroímã é formado por um conjunto personalizável de bobinas e alimentado por uma rede de formação de pulsos que o atinge com um pulso de corrente intenso, gerando um campo forte por um curto período de tempo. Reentrada em laboratório Durante os testes, a nave-modelo é atingida por uma onda de choque viajando a mais de 25.200 km/h durante dezenas de microssegundos em um tubo de expansão hipersônica, uma instalação usada para testar aeronaves e espaçonaves em ambientes extremos. A equipe projetou o sistema para rastrear a chegada da onda de choque e sincronizar precisamente o campo magnético com sua duração, atingindo intensidades de campo significativamente maiores do que as possíveis com um ímã de neodímio permanente. Uma câmera de alta velocidade também foi sincronizada com a onda de choque para registrar a luz emitida pela camada aquecida da onda de choque, chamada "camada de autoemissão". Para observar o sistema em funcionamento, a equipe projetou dois modelos diferentes, cada um com configurações de bobinas especificamente adaptadas aos seus formatos. Os campos magnéticos atingiram 1,24 e 1,58 Tesla, respectivamente, este último mais que o dobro da intensidade dos campos dos ímãs de neodímio convencionais. Com isto, a camada de autoemissão ficou mais de 15% mais espessa com o campo magnético ligado. A equipe destaca que este é um passo vital rumo aos testes planejados de experimentos reais de reentrada e ao desenvolvimento de uma tecnologia essencial para qualquer missão espacial futura que envolva a reentrada em qualquer atmosfera, seja na Terra ou em outros planetas.