Dois experimentos da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) serão levados ao espaço pelo Programa Microgravidade da Agência Espacial Brasileira (AEB). Eles foram desenvolvidos no  Laboratório de Tubos de Calor (Labtucal) do Departamento de Engenharia Mecânica, em conjunto com o Laboratório de Pesquisa em Sistemas Espaciais (SpaceLab), ambos integrantes do Centro Tecnológico (CTC).

Até agosto, os experimentos devem ser enviados ao Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) para testes iniciais, incluindo teste de vibração e isolamento elétrico dos experimentos, testes de vibração da carga útil e teste do sistema integrado (experimentos conectados ao foguete brasileiro VSB-30).

“No início desse ano, surgiram boatos de um possível lançamento, mas com a pandemia e a quarentena, acreditávamos que ele não iria ocorrer. Foi com grande surpresa que recebi a notícia de que o lançamento vai, de fato, ocorrer em outubro e que o orçamento para a confecção do projeto também foi aprovado, tudo isso em meio ao cenário incerto que vivemos atualmente,” disse Jonas Lendzion Schultz II, graduando de Engenharia Elétrica da UFSC. Ele e outros pesquisadores estão finalizando a parte eletrônica a ser embarcada do equipamento que será embarcado como carga útil no foguete VSB-30, sob supervisão da professora Márcia Barbosa Henriques Mantelli, coordenadora do Labtucal, e com o apoio do Prof. Eduardo Bezerra, supervisor do SpaceLab.

“Todo satélite tem uma eletrônica dentro dele e quanto maior é a quantidade de informação que a ser processada, maior é a geração de calor, o que requer um meio de resfriá-lo ou controlar sua temperatura. Os nossos tubos de calor fazem essas funções”, acrescenta Larissa Krambeck, doutoranda em Engenharia Mecânica da UFSC. Intitulados Novas Tecnologias de Meios Porosos para Dispositivos com Mudança de Fase (acrônimo MPM), os experimentos do LabTucal estão relacionados à área de Controle Térmico de equipamentos eletrônicos de satélites, que voarão a bordo do veículo VSB-30. Cada módulo é formado por três seções, sendo elas: baterias, experimento térmico propriamente dito e sistema eletrônico. O módulo MPM-A testará um tubo de calor em circuito (loop heat pipe – LHP) e o módulo MPM-B testará dois tubos de calor pulsantes (pulsating heat pipe – PHP).

O LHP e o PHP são supercondutores de calor que utilizam a mudança de fase de um fluido de trabalho e a ação capilar para transportar calor de uma fonte quente para uma fonte fria passivamente. Eles se diferenciam pelo método de transporte do fluido de trabalho dentro dos tubos, um meio poroso no caso do LHP; no caso dos PHP, o efeito da capilaridade dos tubos de pequeno diâmetro utilizados impulsionam o líquido.

“O experimento MPM-B testará dois tubos de calor pulsantes que foram o resultado da minha tese de doutorado em Engenharia Mecânica, defendida no último dia 10 de junho e orientada pela Professora Márcia Mantelli,”, explica Luis Alonso Betancur Arboleda, doutor em Engenharia Mecânica que terá a oportunidade de aplicar na prática os estudos recém-terminados na UFSC. “Os dispositivos a serem testados foram fabricados pelo processo de união por difusão, disponível no Labtucal. Esses dispositivos apresentam resultados promissores para controle térmico de satélites porque associam um alto desempenho térmico a uma elevada confiabilidade do método de fabricação.”

Contexto

O Programa Microgravidade da AEB viabiliza experimentos científicos e tecnológicos nacionais em ambiente de microgravidade que poderão ser utilizados posteriormente em satélites, foguetes de sondagem e na Estação Espacial Internacional, da qual o Brasil é membro participante.

O programa proporciona meios de acesso e recursos financeiros para o desenvolvimento de experimentos, como os da UFSC. O gerenciamento das atividades é de responsabilidade da AEB, que conta com o apoio técnico do IAE e do CLA (Centro de Lançamento de Alcântara) e suporte logístico da Força Aérea Brasileira. O Labtucal participou de todas as operações do Programa Microgravidade desde sua criação, em 1998, como integrante do Laboratórios de Engenharia de Processos de Conversão e Tecnologia de Energia (Lepten), também do Departamento de Engenharia Mecânica.

“Ficamos muito felizes com a confirmação do lançamento para 2020, pois o aprendizado será imenso durante os testes e a montagem do foguete dentro do IAE, além da experiência única de acompanhar o lançamento do interior do CLA, no Maranhão. Nunca imaginamos passar por uma experiência como esta,” conclui Larissa.

Vale lembrar que a confiança nos pesquisadores da UFSC foi reavivada quando, em março, eles apresentaram suas conquistas e potencialidades a técnicos da AEB e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe). “Foi concluído que o nível de maturidade da nossa equipe é adequado”, resumiu o professor Eduardo Augusto Bezerra, do Departamento de Engenharia Elétrica. Em dezembro de 2019, o docente acompanhou, na China, o lançamento do nanossatélite FloripaSat-I desenvolvido no SpaceLab. O FloripaSat-I foi lançado no mesmo foguete que colocou em órbita o satélite CBERS-04A, (sigla em inglês para Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres).