Will future spacecraft fit in our pockets? - Dhonam Pemba

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

When you picture a spaceship, you probably think of something like this,

Quando imaginamos uma nave espacial, provavelmente pensamos numa coisa assim,

or this, or maybe this.

ou assim... ou talvez assim.

What do they all have in common?

O que é que têm todas em comum?

Among other things, they're huge because they have to carry people, fuel,

Entre outras coisas, são enormes porque têm de transportar pessoas,

and all sorts of supplies, scientific instruments,

combustível e todo o tipo de mantimentos, de instrumentos científicos

and, in rare cases, planet-killing lasers.

e, em casos raros, lasers destruidores de planetas.

But the next real-world generation of spacecraft may be much, much smaller.

Mas na próxima geração, as naves espaciais podem ser muito mais pequenas.

We're talking fit-inside-your-pocket tiny.

Estamos a falar dum tamanho que caiba nas nossas algibeiras.

Imagine sending a swarm of these microspacecraft out into the galaxy.

Imaginem enviar para a galáxia um enxame destas micronaves espaciais.

They could explore distant stars and planets

Podem explorar estrelas e planetas distantes

by carrying sophisticated electronic sensors

mediante sensores eletrónicos sofisticados

that would measure everything from temperature to cosmic rays.

que podem medir quase tudo, desde a temperatura a raios cósmicos.

You could deploy thousands of them

Podemos enviar milhares delas

for the cost of a single space shuttle mission,

pelo custo de uma única missão espacial de vaivém,

exponentially increasing the amount of data

aumentando exponencialmente a quantidade de dados

we could collect about the universe.

que podemos reunir sobre o universo.

And they're individually expendable,

E podemos prescindir deles, individualmente,

meaning that we could send them into environments

o que significa que podemos enviá-las para ambientes demasiado arriscados

that are too risky for a billion dollar rocket or probe.

para uma nave ou uma sonda de milhares de milhões de dólares.

Several hundred small spacecraft are already orbiting the Earth,

Já estão a orbitar a Terra centenas de pequenas naves espaciais

taking pictures of outer space,

a tirar fotografias do espaço exterior e a reunir dados sobre coisas,

and collecting data on things,

like the behavior of bacteria in the Earth's atmosphere

como o comportamento de bactérias na atmosfera da Terra

and magnetic signals that could help predict earthquakes.

e sinais magnéticos que podem ajudar a prever abalos sísmicos.

But imagine how much more we could learn if they could fly beyond Earth's orbit.

Mas imaginem quanto mais podíamos aprender,

se elas pudessem voar para além da órbita da Terra.

That's exactly what organizations, like NASA, want to do:

É exatamente o que organizações como a NASA querem fazer:

send microspacecraft to scout habitable planets

enviar micronaves espaciais para explorar planetas habitáveis

and describe astronomical phenomena we can't study from Earth.

e descrever fenómenos astronómicos que não podemos estudar da Terra.

But something so small can't carry a large engine or tons of fuel,

Mas uma coisa tão pequena não pode transportar

um motor grande ou toneladas de combustível,

so how would such a vessel propel itself?

então, como será a propulsão dessa nave?

For microspacecraft, it turns out, you need micropropulsion.

Para uma micronave espacial, precisamos de uma micropropulsão.

On really small scales,

Numa escala tão pequena,

some of the familiar rules of physics don't apply,

não se aplicam algumas das conhecidas regras conhecidas da Física,

in particular, everyday Newtonian mechanics break down,

em especial, a mecânica newtoniana quotidiana não funciona.

and forces that are normally negligible become powerful.

As forças que normalmente são negligenciáveis

tornam-se poderosas.

Those forces include surface tension and capillary action,

Essas forças incluem a tensão superficial e a ação capilar,

the phenomena that govern other small things.

os fenómenos que governam outras coisas pequenas.

Micropropulsion systems can harness these forces to power spacecraft.

Os sistemas de micropropulsão podem dominar essas forças

para alimentar a nave espacial.

One example of how this might work

Um exemplo de como isso pode funcionar

is called microfluidic electrospray propulsion.

chama-se propulsão "electrospray" de microfluidos

It's a type of ion thruster,

É um tipo de propulsor de iões

which means that it shoots out charged particles to generate momentum.

o que significa que dispara partículas carregadas para gerar impulso.

One model being developed at NASA's jet propulsion laboratory

Um modelo desenvolvido no laboratório de propulsão a jato da NASA

is only a couple centimeters on each side.

tem apenas uns centímetros de cada lado.

Here's how it works.

Funciona deste modo.

That postage-stamp sized metal plate is studded with a hundred skinny needles

Esta placa de metal do tamanho de um selo

está cravejada de centenas de agulhas fininhas

and coated with a metal that has a low melting point, like indium.

e está forrada com um metal

que tem um ponto de fusão baixo, como o índio.

A metal grid sits above the needles,

Uma grelha de metal cobre as agulhas,

and an electric field is set up between the grid and the plate.

criando um campo elétrico entre a grelha e a placa.

When the plate is heated, the indium melts

Quando a placa é aquecida, o índio funde-se

and capillary action draws the liquid metal up the needles.

e por ação capilar, arrasta o metal líquido pelas agulhas acima.

The electric field tugs the molten metal upwards,

O campo elétrico atrai o metal fundido para cima

while surface tension pulls it back,

enquanto a tensão superficial o puxa para baixo,

causing the indium to deform into a cone.

fazendo com que o índio se deforme num cone.

The small radius of the tips of the needles

O pequeno raio das ponta das agulhas

makes it possible for the electric field to overcome the surface tension,

permite que o campo elétrico vença a tensão superficial

e, quando isso acontece,

and when that happens,

positively charged ions shoot off at speeds of tens of kilometers per second.

os iões com carga positiva são expulsos

a uma velocidade de dezenas de quilómetros por segundo.

That stream of ions propels the spacecraft in the opposite direction,

Esse jato de iões impulsiona a nave na direção oposta,

thanks to Newton's third law.

graças à terceira lei de Newton.

And while each ion is an extremely small particle,

Embora cada ião seja uma partícula extremamente pequena,

the combined force of so many of them pushing away from the craft

a força combinada de muitos deles a saírem da nave

is enough to generate significant acceleration.

é suficiente para gerar uma aceleração significativa.

And unlike the exhaust that pours out of a rocket engine,

Contrariamente aos gases do escape que impulsionam o motor de um foguetão,

this stream is much smaller and far more fuel efficient,

este jato é um combustível muito mais pequeno e muito mais eficaz,

which makes it better suited for long deep-space missions.

o que o torna mais adequado para missões espaciais mais longas.

These micropropulsion systems haven't been fully tested yet,

Estes sistemas de micropropulsão ainda não foram totalmente testados,

but some scientists think that they will provide enough thrust

mas alguns cientistas pensam que nos proporcionarão suficiente impulso

to break small craft out of Earth's orbit.

para projetar pequenos veículos para além da órbita da Terra.

In fact, they're predicting that thousands of microspacecraft

Com efeito, estão a prever que milhares de micronaves espaciais

will be launched in the next ten years

serão lançadas nos próximos 10 anos,

to gather data that today we can only dream about.

para recolher dados com que hoje só podemos sonhar.

And that is micro-rocket science.

Isto é ciência de microfoguetões.