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Foguete em um cubo de Rubik

Foguete em um cubo de Rubik



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Minúsculos satélites, não muito maiores do que um cubo de Rubik, são rotineiramente enviados ao espaço para realizar uma série de tarefas de pesquisa e manutenção. Este sistema de propulsão exclusivo está definido para enviá-los mais longe do que nunca.

[Fonte da imagem: Wikimedia]

CubeSats: Tiny Modular Research Vessels

A Iniciativa de Lançamento CubeSat da NASA (CSLI) permite que pesquisadores e instituições educacionais conduzam pesquisas espaciais. Esses minúsculos satélites, de 100 milímetros de lado, pesam menos de 1,5 kg e podem fazer tudo, desde reparos estruturais em órbita até monitoramento de desastres.

Devido às suas pequenas dimensões, o sistema de propulsão necessário para conduzir o CubeSats deve ser correspondentemente pequeno e leve. Os combustíveis químicos tradicionais são pesados, volumosos e altamente explosivos. A pesquisa do MIT produziu o Sistema de Propulsão por Electrospray de íons Escaláveis ​​(S-iEPS), um sistema de propulsão compacto e eficiente para esses nanosatélites.

Sistema de propulsão por eletrospray de íon escalonável (S-iEPS)

S-iEPS compreende minúsculos módulos de propulsão, incorporando uma série de centenas de emissores usados ​​para acelerar íons de aberturas microscópicas em forças medidas em nanonewtons. Embora esta seja uma força incrivelmente pequena, a saída combinada de um grupo de módulos pode produzir resultados impressionantes. Usando apenas 150 gramas de combustível, um CubeSat poderia ser dirigido de uma órbita baixa da Terra de menos de 2.000 quilômetros, para uma órbita geossíncrona de 36.000 quilômetros e além. Este volume de combustível ainda deixa muito espaço dentro do CubeSat para equipamentos vitais de pesquisa.

Os motores iônicos não têm peças móveis, puxando um líquido iônico por meio de ação capilar para os emissores. Aqui, os íons são acelerados através de um campo elétrico, exigindo apenas 5 Watts de eletricidade de baterias recarregadas por painéis solares. O grau de impulso depende da concentração de emissores no módulo; mais de 400 emissores por centímetro quadrado.

Paulo Lozano, Professor Associado de Aeronáutica e Astronáutica do MIT, lidera a equipe de pesquisa que desenvolve o S-iEPS. Em uma entrevista à ASME, ele disse 'Eles produzem pouca força, mas porque podem disparar por um longo tempo, você acelera a espaçonave a uma velocidade que seria impossível de obter com um motor químico. Isso é um grande valor ’.

O S-iEPS se compara favoravelmente aos motores de íon de plasma, que, embora entreguem maior empuxo, são muito complexos para miniaturizar para aplicações CubeSat. "Você impulsionou cerca de uma ordem de magnitude maior do que o que temos agora. Se você quisesse substituir o nosso propulsor, precisaria de uma área cerca de 10 vezes maior ", relatou Lozano à ASME.

S-iEPS no Espaço

O tamanho e a longevidade dos motores de eletrospray de íons permitem uma gama maior de aplicações potenciais. As missões propostas incluem manutenção, inspeção e reparo de estruturas em órbita, ajuste de trajetórias de satélites maiores e remoção de lixo espacial.

A comercialização do S-iEPS está em andamento via Accion Systems, implementando a fabricação em lote para tornar a pesquisa espacial mais barata e acessível.

VEJA TAMBÉM: Satélites em cubo podem ser o futuro da exploração espacial

Através da: COMO EU

Escrito por Jody Binns


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