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Cortesia de Ryan Durscher, Computational Plasma Dynamics Laboratory and Test Facility, da University of Florida. |
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| Corte transversal do Veículo Aéreo Eletromagnético Sem Asas (WEAV, sigla em inglês), onde os traços amarelos representam eletrodos que ionizam o ar das vizinhanças. A parte interna do WEAV abriga câmara, sistema de controle, bateria ou uma fonte de energia e carga útil. |
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Se o professor da University of Florida estiver certo, é provável que o primeiro disco voador a riscar os céus do planeta Terra não virá do espaço sideral, mas de Gainesville, onde ele está planejando a construção de uma aeronave circular que pode se manter no ar como um helicóptero, sem partes móveis e sem usar combustível. O que equivale a dizer que a aeronave se parecerá com um ovni, mas na verdade, será mais que um ovni, será um ovbi, um objeto voador bem identificado.
O disco deverá voar e se auto propelir usando eletrodos que recobrem sua superfície para ionizar o ar das vizinhanças formando um plasma. Gases como o ar, que têm um número igual de cargas positivas e negativas, tornam-se um plasma quando alguma forma de energia – como calor ou eletricidade – faz alguns de seus átomos perderem elétrons – com carga negativa. Criam-se então átomos com carga positiva, ou íons positivos, circundados pelos elétrons recém-produzidos. Usando uma fonte de energia a bordo do disco – como bateria, ultra capacitor, painéis solares ou qualquer combinação deles -, os eletrodos enviam uma corrente elétrica para o plasma, forçando-o a expulsar o ar neutro – não-carregado – que circunda a aeronave, gerando força suficiente para executar movimento em diferentes direções, inclusive na vertical, dependendo da orientação que se dê à corrente elétrica na superfície da nave.
O conceito parece bastante artificial, mas o professor de engenharia mecânica e aeroespacial da University of Florida, Subrata Roy, pretende ter um modelo em miniatura, pronto em um ano, para demonstrar sua teoria. Com 15,2 cm de diâmetro, o aparelho, que Roy batizou como “Veículo Aéreo Eletromagnético Sem Asas” (WEAV, sigla em inglês) será realmente um disco voador. Teoricamente, afirma Roy, o disco poderá ter o tamanho que se desejar, porque o projeto permite que a aeronave tenha equilíbrio e estabilidade com quaisquer dimensões. Em outras palavras, este tipo de aeronave, no futuro, poderá ser suficientemente grande para transportar pessoas. Mas, lembra Roy “é preciso aprender a andar antes de correr, por isso estamos começando com modelos pequenos.”.
| Cortesia de Danielle Zawoy, University of Florida |
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| WEAV em movimento: Concepção artística dá uma idéia da forma do WEAV em vôo na atmosfera de Marte. |
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O maior obstáculo para a construção de um WEAV suficientemente grande para transportar passageiros é o compromisso entre a leveza da aeronave e robustez suficiente para transportar carga e fontes de energia. Roy ainda não decidiu que tipo de energia deverá utilizar. Ele garante que o corpo da aeronave será feito de material isolante, como a cerâmica, que é leve e bom condutor de eletricidade. “Em tese, você certamente será capaz de ampliá-lo,” comenta Anthony Colozza, pesquisador da contratante do governo, a Analex Corporation que está vinculada ao Centro de Pesquisa Glenn da Nasa, em Cleveland, e ajudou Roy a criar os planos originais para acionar o disco. A escolha de uma fonte de energia suficientemente eficiente e leve será “provavelmente o item decisivo sobre a viabilidade ou não do disco.”
Roy começou o projeto do WEAV em 2006. No ano seguinte, ele e Colozza escreveram um artigo para o hoje extinto Instituto de Conceitos Avançados da Nasa (Niac em inglês) sobre o uso da eletrodinâmica ou de partículas ionizadas, como uma alternativa para o combustível líquido para acionamento de veículos espaciais. Quando a Nasa desativou o Niac em agosto de 2007, Roy decidiu continuar seu trabalho na University of Florida.
Se seus planos derem certo, Roy espera desenvolver uma aeronave mais estável e um novo tipo de combustível — o ar. Outra nave que interagia com a atmosfera teve um problema: as partes móveis, turbinas, hélices ou rotores. “Meu interesse começou quando comecei a ver os problemas inerentes a helicópteros e aviões,” acrescenta Roy. Se essas partes parassem de se movimentar, a aeronave cairia, mas opor outro lado, não tem partes móveis.
| Cortesia do Computational Plasma Dynamics Laboratory and Test facility da University of Florida |
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| O intenso jato de plasma poderia ser útil no desenvolvimento do WEAV. |
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Em princípio, o WEAV seria mais estável que uma aeronave – aviões e helicópteros, por exemplo – que depende da aerodinâmica para manter a sustentação. Usando um campo de plasma, “pode-se produzir sustentação em qualquer direção, pode-se mudar de direção rapidamente e a energia pode ser ligada ou desligada quase instantaneamente”, comenta Colozza. Se o piloto quiser mover a aeronave para a direita, ele deve aumentar a corrente dos eletrodos do lado esquerdo da nave e vice-versa, para se deslocar para a esquerda. Os eletrodos da parte de baixo da aeronave são responsáveis pelo seu deslocamento vertical, enquanto que os da parte de cima ajudam a nave a descer e pousar no solo.
Admitindo que o protótipo do WEAV possa decolar no ano que vem – e essa é uma grande dúvida — ele poderia ser útil em uma série de aplicações. O que torna o WEAV potencialmente atraente como uma forma de acionar espaçonaves é que seu funcionamento se baseia na eletricidade de uma bateria ou outra fonte de energia e não na combustão — um processo que requer oxigênio, praticamente inexistente fora da atmosfera da Terra, alerta Colozza. Além disso, os maiores interessados no WEAV serão provavelmente as forças armadas americanas, que poderão usar a aeronave como um dispositivo para juntar informações de inteligência, reconhecimento e patrulhamento.
Roy vem trabalhando no Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos Estados Unidos na Base Aérea de Wright-Patterson, em Dayton, Ohio desde 2001. Ele tenta entender como o plasma pode ser usado no controle do fluxo de ar — empurrando-o em diferentes direções — e conseqüentemente, no movimento do veículo. “Se o fluxo de plasma for direcionado da forma correta é possível dirigir o fluxo de ar em qualquer direção desejada”, assegura Doug Blake, diretor da Divisão de Veículos a Ar do laboratório. Isso dependerá somente da capacidade da nave em repelir o ar. “Se eu tiver um jato de ar saindo da parte de abaixo da nave posso criar um helicóptero sem partes móveis. Este veículo poderá substituir o helicóptero em todas as suas atividades.”
Mas isso não significa que a força aérea está pronta para encomendar uma frota de discos voadores desse tipo. “Trabalhamos com o Roy em estudos de plasma, mas não há, que eu saiba, planos concretos para apoiar explicitamente o desenvolvimento desse veículo, completa Blake. Nesse estágio inicial e sem uma decisão clara sobre como a nave será acionada, Roy diz que ainda não tem uma previsão sobre o custo da construção e funcionamento de um WEAV. Ainda assim, Roy está otimista. “Todos os materiais necessários para a construção desse tipo de aeronave já existem,” acrescenta, “e o plasma é a forma mais abundante de matéria no Universo. No futuro, se pudermos de alguma forma concretizar essa idéia, teremos como voar para qualquer lugar.”
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