Siga-nos

Perfil

Economia

The Economist

Controlo de insufláveis

Um dirigível ondulante

Dirigíveis como satélites: Como conduzir um balão dentro e fora da estratosfera.

Exclusivo Expresso/The Economist

Há um velho provérbio que diz que tudo o que sobe acaba por descer. Só que, no caso dos balões, a descida é por vezes mais rápida do que se pretendia. Embora os balões meteorológicos enchidos com hélio transportem frequentemente instrumentos para a estratosfera, o facto de, a uma altitude de 20 quilómetros, o ar ser 15 vezes menos denso origina a expansão do balão e, em última análise, a sua explosão.

Este problema irrita desde há muito tempo os militares americanos, que gostariam de utilizar dirigíveis mais leves do que o ar como satélites atmosféricos. Posicionados acima dos 20 quilómetros, esses aeróstatos teriam a capacidade de observar uma área do tamanho do Texas, durante meses, em maior pormenor e a um custo muito mais baixo do que o dos satélites geostacionários (a 36 mil quilómetros da Terra) e daqueles que se deslocam ao longo de órbitas terrestres baixas.

Apesar dos problemas, os dirigíveis estão a voltar ao serviço. A Global Telesat Corporation, uma empresa americana que fornece veículos aéreos não tripulados, adquiriu recentemente o seu primeiro SkySat. Este dirigível com 38 metros de comprimento e accionado por controlo remoto foi concebido para transportar equipamento de comunicações e de monitorização em missões de espionagem, vigilância e reconhecimento. No entanto, este aparelho, que tem a forma habitual de um charuto, não sobe a grandes altitudes - apenas a 14 quilómetros, para sermos mais exactos. E, a essa altitude, os ventos brutais obrigam o SkySat a gastar combustível só para se manter parado. Por conseguinte, só pode voar alguns dias de cada vez.

O objectivo vital, afirma Dan Erdberg, da Sanswire, a empresa da Florida que criou o SkySat, é encontrar uma maneira de chegar acima da corrente de ventos fortes - até à estratosfera, onde praticamente não há ventos - para se ter uma perspectiva privilegiada de observação. Ao longo dos anos, esta empresa tem considerado várias soluções e está agora a colaborar com a Global Telesat no desenvolvimento de um veículo aéreo serpentiforme chamado STS-111 - composto por quatro secções insufláveis interligadas e articuladas.

Ensaios para o ano

Cada secção do STS-111 contém dois invólucros de gás - um dentro do outro. A parte dianteira do invólucro interior do dirigível é enchida com hélio e as outras três com etano (gás combustível). O invólucro exterior das quatro secções contém ar mantido à pressão atmosférica. Embora o veículo tenha um aspecto flácido no arranque, o hélio e o etano expandem-se, quando este ganha altitude. À medida que isso acontece, o ar do invólucro exterior é libertado, para permitir que os dois gases preencham o vazio assim criado. Esta abordagem dá mais espaço aos gases para se expandirem, sem distenderem demasiado o invólucro do dirigível.

"Libertar gases não é uma ideia nova", diz Dan Erdberg, "mas, em geral, implica libertar hélio, o que reduz a flutuabilidade do veículo, tornando assim extremamente difícil a este descer em segurança ou manter uma altitude estável". O que torna único o modelo da Sanswir e é o facto de permitir que, no momento da aterragem, o balão tenha o mesmo peso que tinha quando descolou.

Isso acontece porque o ar volta a ser bombeado para dentro dos invólucros da retaguarda, à medida que o gás combustível é queimado pelos propulsores do veículo, e é igualmente bombeado para dentro da cauda e da dianteira durante a descida, à medida que os invólucros interiores se contraem. O perfil termodinâmico ondulante foi concebido para enfrentar o pouco vento que houver, gerando um pequeno grau de elevação. E, como o etano tem aproximadamente a mesma densidade que o ar, na prática, o combustível não pesa nada, o que reduz ainda mais a quantidade de hélio necessária para criar flutuabilidade.

Pelo menos em teoria. Até agora, além de alguns voos de ensaio a baixa altitude, os únicos ensaios na estratosfera foram feitos com um protótipo de dimensão reduzida, amarrado a um balão meteorológico. Os ensaios com um protótipo de dimensão real do STS-111 a elevada altitude só deverão começar no próximo ano. Por isso, os militares vão ter de esperar mais algum tempo, para ver se as ideias da Sanswire são viáveis - ou se a propaganda que delas foi feita era exagerada.