RELÓGIO SOLAR, UM PODEROSO INSTRUMENTO NO ENSINO DE CIÊNCIAS

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Velejando na Luz do Sol

Número 3 -22 de março de 2003

Vento é ar em movimento. Uma infinidade de microscópicas moléculas colidindo com um tecido podem impulsionar um navio. A energia do movimento direcionado do ar passa para a vela e assim se navegou por séculos. Você não estranha que vento algum consiga mover um morro como o Pão de Açúcar. É fácil perceber que a massa do morro é muito grande e que a pressão do ar sobre ele, por mais forte e direcionada que seja, não produz movimento. Pois bem, a luz também transmite energia à superfície em que "colide": pode aquelecê-la, ionizá-la e até empurrá-la. Você não sente a minúscula pressão da luz de uma lâmpada ou do Sol mas ela está lá; neutralizada por atritos e resistências por todo lado. Da mesma maneira que o vento tem força para suspender uma folha mas não move um rochedo é fácil perceber que há uma relação entre a força do vento, o peso dos objetos que ele carrega e as forças de atrito.

No espaço não há resistência aos movimentos. Uma grande superfície leve e refletora seria constantemente acelerada pela pressão de radiação llluminosa conforme sua orientação ao Sol. Assim poderíamos ter um "veleiro solar" que poderia "navegar" entre os planetas sem ter que levar combustível, seu propelente seria a luz vinda do Sol.

Claro que tal espaçonave teria que ser posta em órbita por um veículo lançador convencional. Um foguete químico leva mais de 90% do seu peso em combustível para vencer a gravidade da Terra. A queima deste combustível acelera muito o veículo em poucos segundos porém cessa logo. Por outro lado, o veleiro solar teria uma pequena aceleração durante longo tempo no espaço. Poderia assim atingir velocidades finais bem maiores que o dispendioso processo de combustão.

Um veleiro solar partindo da órbita terrestre precisaria de 1000 m² de vela para cada 900 gramas de massa (incluindo a própria nave e sua carga útil). Algo como a área de 12 campos de futebol para carregar um passageiro de uns 80 kg. Uma vela tão grande precisaria ser estendida já no espaço.

A pressão de radiação foi prevista em 1901 pelo físico russo P.N. Lebedev. Em 1963, o famoso escritor e engenheiro Arthur C. Clarke (autor de "2001, Uma Odisséia No Espaço" e idealizador dos satélites geoestacionários) escreveu um conto de ficção científica chamado "O Vento Solar". A história narra uma corrida de veleiros solares até a Lua. Apesar do nome sugestivo, não é o vento solar que impulsionaria uma nave destas. Na verdade o excesso de vento solar atrapalharia mais do que ajudaria (é o que acontece no conto). No próximo artigo vamos falar de ventos e tempestades solares, uma espécie de "meteorologia" espacial.Até lá.