Universidade participa de experimentos espaciais
Dois experimentos desenvolvidos na UFSC serão testados durante o lançamento do foguete VS-30, na Base de Alcântara, localizada no Maranhão, entre os dias 29 de novembro a 02 de dezembro, caso as condições meteorológicas estejam favoráveis. Desenvolvidos por estudantes e dois professores do Departamento de Engenharia Mecânica, Júlio César Passos e Márcia Mantelli, os experimentos têm como objetivo testar a eficiência de novos sistemas compactos empregados no controle térmico de componentes eletrônicos de uso espacial. O projeto dos experimentos recebeu o patrocínio da Agência Espacial Brasileira (AEB) e é desenvolvido em parceria com o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) de São José dos Campos-SP.
O vôo suborbital do foguete VS-30 terá cinco minutos de duração e alcançará aproximadamente uma altitude de 150 quilômetros. Durante os três minutos intermediários, o foguete ficará submetido a uma condição de microgravidade – momento em que a gravidade sobre ele estará próxima de zero. É nessas condições que serão testados os experimentos da UFSC, com o objetivo de se descobrir como os microtubos de calor se comportam na quase ausência da força gravitacional e como ocorre a ebulição de um líquido em microgravidade. “Esses microtubos de calor poderão ser utilizados em qualquer situação em que seja necessário manter a temperatura em aparelhos submetidos a uma gravidade quase nula, como é o caso de estações espaciais ou satélites de comunicação”, explica a professora Márcia Mantelli.
O funcionamento dos microtubos se baseia no princípio da transferência de calor que ocorre com a mudança de estado físico de determinada substância. Nos experimentos da UFSC, ocorrem duas mudanças de estado físico: a ebulição – mudança do estado líquido para o gasoso- e a condensação – mudança do estado gasoso para o líquido. Para que ocorra a ebulição é preciso que o líquido receba calor. Isso pode ser percebido facilmente com a água, por exemplo, que para ferver precisa ser aquecida para que comecem a aparecer as primeiras bolhas de vapor.
Na experiência coordenada pela professora Márcia Mantelli, é colocada certa quantidade de um líquido, água ou acetona, dentro de microtubos dispostos em paralelo sobre uma placa de cobre de 10X10 cm. Em uma das pontas, o tubo recebe o calor fazendo com que o líquido entre em ebulição, assim como acontece com a água fervente. Por uma diferença de pressão, o vapor formado dentro do tubo se desloca para a extremidade oposta, onde sofre um resfriamento e se transforma em líquido novamente, voltando à extremidade inicial onde recebeu calor, completando o ciclo. “É importante conseguirmos distribuir uniformemente o calor que está dentro de um foguete ou de um satélite, porque no espaço os aparelhos eletrônicos estão isolados do ambiente e não podem fazer trocas com o meio”, explica a professora Márcia.
Para que o sistema de microtubos de calor funcione como desejado, é preciso saber, com precisão, como ocorre o processo de ebulição nas condições particulares de microgravidade. É sobre este tema que está sendo desenvolvido o segundo experimento da UFSC que será testado no foguete VS-30. Batizado de Câmara de Ebulição Confinada sob Microgravidade, o experimento pretende analisar o processo de ebulição de um líquido não condutor de eletricidade, o FC-72, em duas situações distintas, uma com grande confinamento, no qual o espaço reservado ao líquido é bem reduzido, e outra em que este espaço é vinte vezes maior. “Tais condições de confinamento podem ser encontradas em vários dispositivos de controle térmico, como, por exemplo, no interior dos microtubos de calor, assim, os dois experimentos da UFSC se complementam”, comenta o professor responsável pela pesquisa com a Câmara de Ebulição Confinada sob Microgravidade, Júlio César Passos.
Mais informações com os professores Júlio César Passos e Márcia Mantelli pelos telefones (48) 331- 9379, ramais 217 ou 221.
