Construir uma espaçonave poderia um dia ser tão simples quanto dobrar um pedaço de papel em um avião e deixar a aerodinâmica fazer o resto. Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tóquio simulou o lançamento de um avião de papel da Estação Espacial Internacional (ISS) para ver se sobreviveria a reentrada atmosférica.
Em um papel publicado Na Acta Astronautica, os pesquisadores demonstraram como o origami pode ser a solução para o crescente problema de lixo da Orbit da Terra. Em vez de depender apenas de metais para construir espaçonave, a equipe por trás do artigo argumenta que uma folha de papel padrão poderia fazer o trabalho e queimar facilmente na atmosfera durante a reentrada. Para seu estudo, os pesquisadores criaram um avião de papel com uma cauda de alumínio e o colocaram em um túnel de vento para ver como ele se sairia no espaço. A idéia é simples e pretende mostrar como os materiais orgânicos podem ser usados para criar um ambiente orbital mais sustentável.
O plano espacial de origami é feito de uma folha de papel de impressão A4 não revestido, com camadas dobradas no nariz para mudar seu centro de massa a montante e garantir a estabilidade aerodinâmica. “Essa espaçonave ainda não voou no espaço”, diz o jornal. “Não está claro se a dinâmica de voo deles na atmosfera altamente rarefeita em [low Earth orbit] seria semelhante ao de um plano de origami baseado no solo standard e se o avião sobreviveria ou queimaria durante a entrada atmosférica. ” Obviamente, toda a espaçonave não seria feita apenas de papel.
Para testá -lo, os pesquisadores criaram pela primeira vez uma simulação do plano de papel sendo lançado a partir da ISS a uma altitude de 400 quilômetros e uma velocidade de 17.448 milhas por hora (7.800 metros por segundo). O plano de papel permaneceu estável e deslizou pelas condições do tipo espaço. Começou a cair a uma altitude mais baixa de 74 milhas acima da superfície da Terra (120 quilômetros) e saiu do controle. O movimento queda é esperado nessa altitude, e o aquecimento aerodinâmico grave resultaria no plano de papel queimando na atmosfera a cerca de 55 a 58 milhas (90 a 110 quilômetros), de acordo com o papel.
Os pesquisadores então colocaram um modelo físico no túnel de vento hipersônico e de alta entalpia de Kashiwa na Universidade de Tóquio para ver como ele se sustentaria durante as condições de reentrada. Eles o submeteram a Mach 7 velocidades por cerca de sete segundos, durante os quais o nariz do avião dobrou e as asas mostraram sinais de carbonia. No entanto, não se desintegrou totalmente, mas provavelmente o teria mantido lá por um longo período de tempo, disseram os pesquisadores.
Após a reentrada atmosférica, a espaçonave tradicional deixa para trás partículas e produtos químicos metálicos que danificam a camada de ozônio. O plano de papel, por outro lado, é feito de materials orgânico que não representa uma ameaça ambiental. Ainda assim, existem alguns desafios que permanecem. Considerando o quão pequeno é o plano de papel, ele não reflete o radar com força suficiente e seria difícil de rastrear em órbita. Os pesquisadores sugerem equipá -lo com uma posição miniaturizada, navegação e transceptor de tempo. Também é extremamente sensível ao arrasto aerodinâmico e, portanto, só pode gastar muito tempo em órbita, para que possa ser usado para missões de curta duração com pequenas cargas úteis.
O plano espacial de origami provavelmente não será um bom ajuste para uma ampla gama de missões, mas os pesquisadores sugerem que uma versão dela pode ser usada como uma sonda passiva para medir a densidade atmosférica ou como uma plataforma para missões de baixo custo e curta duração em órbita de baixa terra. “Devido ao custo extremamente baixo de um plano de espaço de papel, várias implantações podem ser realizadas ao mesmo tempo e repetidas em intervalos regulares, fornecendo medições distribuídas simultâneas”, explicou os cientistas em seu artigo.
A idéia de um plano espacial infantil que desliza através da atmosfera pode parecer muito simples, mas usar papel na espaçonave pode nos ajudar a resolver a superpopulação de steel aglomerando a baixa órbita terrestre e se desintegrando em pedaços de sucata de espaço.
