Não dispara balas, mas ar a vários quilómetros por segundo: é assim o "canhão" de 20 metros usado no primeiro ensaio hipersónico do Instituto Superior Técnico, criado para reproduzir a reentrada atmosférica e permitir o desenho de naves espaciais com proteções térmicas adequadas.
"Atravessar Portugal continental de norte a sul em pouco mais de cinco minutos". É desta forma que se pode dimensionar a velocidade atingida no primeiro ensaio hipersónico realizado, em condições reais, pelo Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN) do Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa.
A experiência teve lugar a 19 de novembro e foi conduzida na infraestrutura European Shock Tube for High Enthalpy Research (ESTHER), no campo tecnológico e nuclear do IST e "irá ajudar a estudar fenómenos que só ocorrem quando se viaja várias vezes acima da velocidade do som".
Em declarações à Euronews, Mário Lino da Silva, professor auxiliar do Instituto Superior Técnico, descreve este equipamento como "uma espécie de canhão de 20 metros de comprimento", que "em vez de disparar balas, dispara ar a velocidades de vários quilómetros por segundo".
Estas velocidades, explica, "ultrapassam um bocadinho o nosso entendimento", já que podem atingir entre 6 a 8 quilómetros por segundo. Para tornar essa dimensão mais percetível, compara: "É como voar daqui até Setúbal em três segundos, ou ir daqui até ao Porto, cerca de 200 quilómetros, em cerca de 30 segundos".
De acordo com Mário Lino da Silva, o ar que se desloca a estas velocidades extremas gera, devido à fricção com a atmosfera, "uma enorme bola de luz", um fenómeno que pode ser facilmente reconhecido pelo público em geral através de um exemplo natural bem conhecido como as estrelas cadentes.
Quando um meteorito entra na atmosfera terrestre, "entra no mínimo a 6 ou 7 quilómetros por segundo, e até dezenas de quilómetros por segundo", explica o investigador, referindo que a fricção é tão intensa que "desintegra completamente estes meteoritos e protege-nos", funcionando como uma barreira natural.
O mesmo princípio aplica-se às missões espaciais. Tal como um meteorito, "uma nave espacial com astronautas ou com robôs, se não estiver devidamente protegida, vai-se desintegrar por completo na atmosfera". É precisamente este fenómeno que o laboratório procura reproduzir em ambiente controlado.
"Nós reproduzimos essas bolas de fogo e ajustamos o calor que elas emitem para permitir que os veículos espaciais possam ser desenhados com proteções térmicas adequadas, de maneira que não ardam por completo na atmosfera", afirma o docente.
A instalação foi financiada pela Agência Espacial Europeia (ESA) para substituir uma infraestrutura semelhante que existiu em França na década de 1990. Segundo Mário Lino da Silva, esta passa agora a ser "a instalação oficial para fazer testes de naves espaciais que entram em planetas", assumindo também uma importância estratégica no contexto geopolítico atual.
"Assegura a independência europeia no acesso ao espaço", indica o investigador, sublinhando que, para garantir essa autonomia, a Europa tem de dominar não só as tecnologias de lançamento, mas também "as tecnologias que garantem que nós descemos cá para baixo em segurança".
No contexto do Laboratório de Plasmas Hipersónicos (HTL) do IST, o foco está precisamente nessa fase do regresso a terra firme. "Como tudo o que sobe tem de descer, nós aqui tratamos um bocadinho do fenómeno da descida", refere.
Embora existam outros tubos de choque noutros países, este distingue-se por ter sido "financiado oficialmente pela Agência Espacial Europeia" e por apoiar diretamente as suas missões.
"Em termos de tubos de choque, no mundo inteiro, há cerca de 10 a 15 instalações, mais ou menos desta categoria, porque cada país ou bloco de países tem que ter uma instalação destas. Há nos Estados Unidos, na China, na Rússia, no Japão, na Índia, etc.", destaca Mário Lino da Silva.
Depois, também há outros tubos de choque no resto da Europa, só que não são para o mesmo tipo de aplicações. "Este é para chegar às hipervelocidades. Há outros tubos de choque, há um na Alemanha que é mais para a aerodinâmica, mas não chega a esta gama de velocidades", esclarece o docente do IST.
O teste permitiu gerar um escoamento hipersónico na instalação, que corresponde a velocidades cinco ou mais vezes superiores à velocidade do som, ou seja, Mach 5 ou mais, levando os gases a atingir "temperaturas e pressões extremas".