País avança na área de hipersônicos

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São José dos Campos – Entra em operação nesta semana, em São José dos Campos, estado de São Paulo, um dos maiores túneis de vento hipersônico do mundo. Batizado de T3, esse dispositivo reproduzirá as condições que aviões e naves espaciais enfrentam em vôos hipervelozes – de 8,5 quilômetros por segundo (25 vezes a velocidade do som) – e abrirá caminho para a criação de aeronaves mais leves, mais baratas e mais rápidas. O T3 tem 24 metros de comprimento por 15 centímetros de diâmetro e fica num dos laboratórios do Comando Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA), da Aeronáutica.

O túnel de vento testa veículos aéreos sem fazê-los voar. Uma versão reduzida da nave é colocada numa extremidade do túnel. O veículo fica parado. O ar é jogado contra ele a velocidades altíssimas, o que faz com que passe pelas mesmas situações de um vôo. Os ventos são chamados de supersônicos quando superam a velocidade do som (340 metros por segundo no nível do mar). Se passam de seis vezes a velocidade do som, são hipersônicos – é o caso do T3.

Esse tipo de observação permite saber, por exemplo, que formato a aeronave deve ter e com que material ela deve ser construída. Se não tiver a aerodinâmica certa, a nave pode ricochetear de volta para o espaço ao tocar a atmosfera da Terra. Se não for feita com o material adequado, pode derreter ao entrar na atmosfera.

Os testes podem ser adaptados para a entrada de um veículo espacial em Marte, por exemplo. Basta substituir o vento terrestre por um ar de características marcianas. Com o túnel, os efeitos que só se vislumbram na teoria podem ser comprovados (ou não) na prática.

Já está dentro do T3 uma réplica do satélite brasileiro Sara, que deverá levar experimentos científicos ainda neste ano ao espaço. O Sara tem um sistema de proteção contra superaquecimento durante a reentrada na atmosfera que foi desenvolvido graças aos experimentos realizados no T1 e no T2, o "avô" e o "pai" do túnel recém-inaugurado. Esses dois dispositivos são mais curtos que o T3, com respectivamente 6 e 14 metros.

Os ventos hipersônicos sopram no T3 sem a necessidade de motores. Tudo se dá pelas leis da física. Numa ponta do túnel, os cientistas comprimem gás hélio. No tubo vizinho, colocam ar seco – o mesmo que respiramos. Na outra ponta, dentro do vácuo, instalam a réplica do avião ou do veículo espacial.

Os cientistas começam o experimento fazendo com que o hélio quebre a "porta" que o separa do ar seco. Por causa da força da descompressão, o hélio empurra o ar com toda força pelo túnel e quebra a segunda "porta". O ar então atinge a nave a velocidades hipersônicas. O atrito do choque do ar com o veículo espacial faz com que a temperatura dentro do túnel suba a cerca de 7 500°C.

Por causa da velocidade hipersônica, tudo é muito rápido. O ensaio dura frações de segundo. Sensores dentro do túnel medem a pressão, o calor e a ionização, por exemplo. As imagens são captadas por uma câmera especial que tira 2 milhões de fotos por segundo.

O T3 custou ao CTA perto de R$ 2,5 milhões, que foram financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Todos os componentes do túnel foram feitos por indústrias brasileiras. Se tivesse sido comprado de alguma empresa americana ou russa, a estimativa de gastos seria de US$ 100 milhões (aproximadamente R$ 215 milhões).