Nave espacial movida a luz solar

À medida em que os preparativos para o vôo da primeira espaçonave movida à luz solar, a Cosmos 1, aproximam-se das etapas finais, aumenta o interesse sobre o vôo solar. Mas aumenta também o ceticismo. A nave de 40 quilos, construída pela organização Planetary Society, deverá ser lançada a bordo de um foguete russo em Setembro. Agora foi a vez do físico Thomas Gold, da Universidade de Cornell (Estados Unidos) chamar a atenção da imprensa, dizendo que o vôo solar não irá funcionar.
Não deixa de ser uma atitude corajosa. Afinal, a NASA e a ESA (Agência Espacial Européia) possuem projetos de construção de espaçonaves chamadas de "veleiros solares", em fases adiantadas de desenvolvimento. Além disso, a maioria dos cientistas afirma que elas irão funcionar.
A Cosmos-1 será lançada a bordo de um antigo míssil soviético, construído na época da Guerra Fria. O míssil é um SS-N-18, construído para ser lançado de submarinos. No fim da guerra fria, o acordo de desarmamento feito entre a então União Soviética e os Estados Unidos previa a destruição desses mísseis, a menos que eles recebessem alguma missão civil. Foi aproveitando essa oportunidade que nasceu o projeto da Planetary Society. O custo do lançamento, feito a partir do reaproveitamento de um míssil em desuso, será apenas uma fração do que o seria se se utilizasse um lançador comercial. Além disso, levando uma carga de apenas 40 quilos, os engenheiros esperam que o foguete possa facilmente atingir uma órbita entre 800 e 1.000 quilômetros de altitude.
Os veleiros solares necessitam estar em órbitas altas, entre 600 e 800 quilômetros de altitude, dependendo da densidade da atmosfera. A densidade da atmosfera, por sua vez, é função dos ventos solares. O vento solar segue ciclos previsíveis de 11 anos de duração. Em 2.003, estamos no auge de um desses ciclos, o que significa que a Cosmos-1 deverá atingir uma órbita de pelo menos 800 quilômetros de altitude para que seu vôo possa ter sucesso.
Essa relação tem levado vários veículos de comunicação a divulgar informações incorretas sobre o princípio de funcionamento dos veleiros solares. O vôo a vela solar não acontece por impulso dos ventos solares. Ele deverá ocorrer, se a teoria se mostrar verdadeira, aproveitando a reflexão da luz solar. Quando os fótons atingem as enormes "velas" da nave, ela é impulsionada pela energia fornecida pelo choque dos fótons da luz solar contra o finíssimo material de suas velas, uma espécie de espelho refletor.
Os fótons não possuem massa, mas possuem momento. Os cientistas, pelo menos os que acreditam no vôo solar, prevêem que o fóton perderá energia ao se chocar contra a superfície espelhada da vela da espaçonave. Esta energia é que será suficiente para movimentar a nave no ambiente de vácuo, sem atrito, do espaço.
A teoria está de acordo com a lei de conservação de energia. Mas o professor Thomas Gold afirma que os engenheiros estão se esquecendo da termodinâmica, a disciplina da física que estuda as transformações e as interconexões entre dois tipos de energia quando um trabalho é realizado. Em entrevista à revista New Scientist, Gold afirma que o problema é que as velas da espaçonave são projetadas para serem espelhos perfeitos. E quando fótons são refletidos por uma espelho assim, eles não sofrem qualquer queda de temperatura. Segundo a regra de Carnot, continua o professor, se não há alteração na temperatura quando os fótons são refletidos, é impossível extrair-se qualquer energia que possa ser utilizada para movimentar a espaçonave.
Os alertas do professor Gold não são, obviamente, compartilhados por toda a comunidade científica. Se o fosse, os projetos de veleiros solares certamente não teriam saído da prancheta. O tempo dirá quem tem razão. E não é tanto tempo assim, já que a Cosmos-1 deverá entrar em órbita em setembro. Mas, com certeza, a polêmica atrairá para a Cosmos-1 também os olhos dos físicos teóricos, interessados em mais uma prova de uma teoria estabelecida, ou em indicações de que, quando se trata de luz, as coisas não funcionam exatamente como quando se está tratando de matéria.
A Rússia já lançou experimentos baseados no princípio do vôo solar a vela, ainda no tempo da estação espacial Mir. Mas os protótipos nunca atingiram a altitude necessária para que o vôo solar funcionasse, o que fez com que os próprios engenheiros russos descartassem suas experiências como provas de que o vôo a vela solar não funciona.
Mesmo as apostas sobre a Cosmos-1 são arriscadas, embora toda a comunidade científica mundial esteja de olho em seus resultados. O projeto já teve vários acidentes e adiamentos. Ao contrário dos projetos das agências nacionais ou internacionais, como a NASA e a ESA, o projeto Cosmos-1 está sendo bancado por uma entidade privada, com um orçamento extremamente apertado. Talvez isto possa ser utilizado a seu favor, caso o projeto não funcione. Os cientistas deveriam então aguardar um outro teste, feito com naves construídas sem estas limitações de orçamento e com o estado da arte em cada uma de suas peças, como as que serão feitas pelas agências espaciais governamentais. Por outro lado, a Cosmos-1 poderá ficar definitivamente na história, caso funcione mesmo com todas as suas limitações. Neste caso, ela merecerá os aplausos mesmo dos céticos.

Link: www.planetary.org/solarsail/