Pesquisadores da UnB testam motor de foguete feito com impressão 3D metálica; veja o vídeo

Artur Maldaner*

Alunos do projeto na UnB Patrick Rafael e Enrique Teixeira: inspirações internacionais - (crédito: Bruna Gaston CB/DA Press)

Um motor de foguete com impressão 3D metálica, desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), foi testado nessa quinta-feira (5/3) no campus Gama. O pleno funcionamento da sua combustão foi comprovado por meio de uma demonstração, quando o objeto, fixo em um local adequado para o provimento, lançou chamas durante 10 segundos. A máquina possui tecnologia inédita no país, e é feita por meio do processo da manufatura aditiva, uma espécie de impressão 3D com ligas metálicas que resiste a altas temperaturas. 

A simulação reuniu pesquisadores de organizações parceiras ao projeto, como o Instituto Senai de Inovação em Sistemas de Manufatura e Processamento a Laser e a Agência Espacial Brasileira (AEB). Em sua terceira versão, o motor surgiu no âmbito do projeto SARA, do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), quando a UnB foi selecionada para desenvolver a peça para um satélite de reentrada atmosférica. Mesmo após a descontinuidade do projeto, em 2018, a instituição manteve as pesquisas em propulsão espacial, além do nome original para o motor — agora, SARA versão 3.

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A pesquisa é realizada no Laboratório de Propulsão Química (LPQ), e reúne cerca de 60 integrantes, entre estudantes de graduação e pós-graduação, além dos pesquisadores Artur Bertoldi e Olexiy Shynkarenko. De acordo com os professores, o SARA v3, que teve toda sua operação criada na UnB, também pode servir como modelo para reprodução em foguetes industriai: "A ideia é que a pesquisa mais básica seja feita aqui e possa ser aplicada em setores comerciais", comenta Shynkarenko, coordenador do laboratório.

Durante o teste, as décadas de desenvolvimento do SARA v3 são colocadas em prática em um período de poucos segundos. Primeiramente, os pesquisadores injetam líquidos para resfriar a máquina, que fica afastada do público, em galpão separado. Já no momento crítico, é inserido o óxido nitroso, processo que dura apenas quatro segundos, entrando em contato com uma camada interna de parafina sólida, então, será hora de dar ignição às chamas, que duram por dez segundos antes de serem interrompidas. A junção de óxido com a parafina, respectivamente líquido e sólido, caracteriza o aparelho como de propulsão híbrida, um tipo de motor menos potente, mas que gera combustão segura que pode ser interrompida em possíveis falhas de lançamento.

Assista ao vídeo do teste:

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Equipe multidisciplinar

Também assistem ao processo alguns alunos de iniciação científica e mestrado do Laboratório de Propulsão Química, que integram uma equipe multidisciplinar, mas totalmente dedicada à pesquisa do motor. O mestrando Enrique Teixeira, 23 anos, é dedicado a observar a forma como a transferência de calor é gerenciada na máquina. "Nós observamos outros modelos de foguetes em artigos científicos, na literatura, de países como Estados Unidos e China, e fazemos alterações para aplicar no nosso", explica o aluno.

Apesar de inspirações internacionais, os pesquisadores da UnB possuem uma própria base de dados, construída com a realização de inúmeros testes feitos ao longo dos anos. Após uma simulação, como a realizada ontem, diversos parâmetros do lançamento são coletados e comparados entre si para garantir o lançamento correto. "Esse dados são muito valiosos, e parâmetros específicos de temperatura, pressão, empuxo, fluxos, entre outros, só são obtidos por meio de ensaios", descreve Shynkarenko.

Já o aluno Patrick Rafael, 24, realiza estudos para o laboratório no âmbito dos combustíveis de propulsão, e conta que já está finalizando seu projeto de iniciação científica. Os professores explicam que, além da pesquisa inédita desenvolvida, o projeto serve para aproximar os alunos do curso de Engenharia Aeronáutica com a tecnologia desenvolvida, e absorvem conhecimento enquanto ajudam colegas e orientadores. 

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Estado da arte

Apesar do SARA v3 ser o primeiro de seu tipo desenvolvido no país, com manufatura aditiva, o material é uma tendência que já chegou com força no exterior, principalmente no âmbito do "new space", dominado por empresas privadas, explica Artur Bertoldi. Em suas versões anteriores, o SARA era feito de aço inoxidável, mas, desde a aplicação da nova tecnologia, o motor se tornou mais leve e eficiente.

O diretor da Agência Espacial Brasileira, Paolo Gessini, que também compareceu ao evento, adiciona a UnB também se firma como referência para o desenvolvimento de motores de propulsão híbrida, um modelo que, de acordo com o especialista, também estão em alta na indústria internacional, como mostra o lançamento do sul-coreano HANBIT-TLV, que foi o primeiro foguete comercial lançado no Brasil, no Centro de Lançamento de Alcântara (Maranhão).

*Estagiário sob a supervisão de Patrick Selvatti