Cada ação corresponde a uma reação igual e oposta: terceira lei da dinâmica. É o princípio no qual os foguetes espaciais se baseiam, que queimam o propulsor em uma direção para ir na direção oposta.
No entanto, um engenheiro da NASA acredita que ele pode nos levar às estrelas sem nenhum propulsor, graças a um motor helicoidal especial. Um motor que seria a base de todas as naves espaciais do futuro.
Projetado por David Burns, do Marshall Space Flight Center, no Alabama, o “motor helicoidal” explora os efeitos da alteração de massa que ocorrem em velocidades próximas à velocidade da luz. Burns publicou um artigo descrevendo o conceito no servidor de relatórios técnicos da NASA.
Escusado será dizer que o seu trabalho foi alvo de cepticismo por parte de alguns dos seus colegas, mas Burns acredita que o conceito é válido e abrirá o caminho para muitos motores espaciais do futuro. “Se alguém provar que não funciona, não terei problemas em mudar de ideia, mas vale a pena explorar essa opção também”, afirma.
Como funciona o motor helicoidal?
Para entender um pouco o princípio do motor helicoidal criado por Burns, tente imaginar uma caixa sobre uma superfície que não tenha atrito. Dentro da caixa há uma barra em torno da qual desliza um anel. Se um impulso dentro da caixa empurrar o anel, ele deslizará para frente enquanto a caixa segue na direção oposta. Assim que atingir a borda da caixa, o anel se moverá para trás e a caixa também, invertendo sua direção. Em condições normais, a terceira lei da dinâmica produz uma oscilação da direita para a esquerda do anel.
Mas o que aconteceria, pergunta Burns, se a massa do anel fosse maior quando ele seguisse em uma direção e menor quando voltasse na direção oposta? Na verdade, a ação seria maior que a reação, a terceira lei da dinâmica seria contornada e a caixa avançaria cada vez mais.
Como esse anel pode mudar sua massa?
Isso não é “proibido” pela física. A teoria da relatividade especial de Einstein diz que um objeto ganha massa à medida que se aproxima da velocidade da luz (um efeito que pode ser demonstrado em pequena extensão pelos atuais aceleradores de partículas).
Na verdade, se substituirmos o anel da caixa por um acelerador de partículas obteremos o resultado. Os íons dentro do anel seriam levados a velocidades próximas à da luz (aumentando a massa) ao ir em uma direção e desacelerando (diminuindo a massa) ao ir na outra.
Isso pode ser feito ainda melhor
Burns acha que o sistema seria ainda mais eficiente se o bastão e o anel fossem dispensados, e tudo fosse substituído por um único acelerador de partículas em forma de hélice, capaz de fazer as partículas realizarem movimentos laterais e longitudinais: um movimento helicoidal, precisamente.
E a caixa?
Suponho que seria necessário um bastante grande. Não é por acaso que as dimensões deste motor são da ordem dos 200 metros de comprimento e 12 de diâmetro. A energia necessária também é enorme, segundo cálculos: são necessários 165 megawatts de energia para gerar o empuxo igual a 1 newton (é a força que usamos para pressionar uma tecla do teclado).
Por esta razão o motor só pode funcionar numa “grande caixa sem atrito” (ou quase): o espaço cósmico.
“Com a quantidade certa de tempo e energia, este motor poderia atingir 99% da velocidade da luz no espaço”, diz Burns.
Um motor eletromagnético com propulsores, mas sem propulsor
No final da década de 70, Robert Cook, inventor americano, patenteou o projeto de um motor capaz de converter a força centrífuga em movimento linear.
30 anos depois, no início dos anos 2000, o inventor inglês Roger Shawyer propôs o drive EM, que ele disse ser capaz de converter microondas em impulso.
Em janeiro 2017, um motor magnético desenvolvido no Laboratório Eagleworks da NASA pareceu ter atingido o alvo, mas testes mais detalhados revelaram um erro de projeto nesses motores de propulsão magnética. Fenômeno também conhecido como “como derreter um motor”.
Nenhum dos conceitos ainda foi testado com sucesso: ambos são julgados impossíveis por violarem uma lei-chave da física, o lei de conservação do momento angular.
Martin Tajmar da Universidade de Tecnologia de Dresden, na Alemanha, testou (sem sucesso) o EM Drive e acredita que o motor helicoidal provavelmente terá os mesmos problemas.
“A meu ver, nenhum sistema de propulsão inercial jamais funcionará em ambientes espaciais”, diz ele.
O princípio deste motor impossível respeita a relatividade especial, o que o torna especial, mas “infelizmente há sempre um mecanismo de ação-reação a considerar”.
Burns trabalhou por conta própria e admite que o modelo do motor é bastante ineficiente. No entanto, isso não prejudica o princípio e acredita que há potencial para melhorias.
“Conheço os riscos associados à apresentação de tecnologias como fusão a frio ou EM Drive,” diz “Sei que minha reputação será discutida, mas é preciso correr o risco se quiser inventar algo novo”.
A impressão é a de estarmos diante de ideias muito interessantes de um projeto extremamente embrionário. Todas as ideias estão presentes, mas o conjunto parece prematuro.
