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INPE desenvolve material para telescópio solar
São José dos Campos-SP, 17 de julho de 2017
Um novo tipo de revestimento para o radiômetro de banda larga do projeto Telescópio Solar foi desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Denominado material super-negro (Ultra Black NiP), será usado no instrumento para monitorar a irradiação solar total (TSI, na sigla em inglês), que é a principal fonte de energia da Terra e cujas variações produzem mudanças climáticas em escala global e regional.
A TSI tem sido monitorada com radiômetros absolutos de banda larga a bordo de diversos satélites desde 1978. No entanto, medidas realizadas por diferentes instrumentos apresentam grandes discrepâncias nos valores absolutos e na variabilidade das séries temporais. Estas discrepâncias são causadas tanto pelo design dos instrumentos quanto pela degradação durante o período de operação em plataformas espaciais.
“Vários grupos de pesquisa no mundo estão desenvolvendo uma nova geração de instrumentos, com o propósito de reduzir as incertezas associadas com diversos componentes críticos. O novo sensor deve apresentar uma alta absorção de radiação, que é garantida pela geometria cônica e pelo revestimento do interior com um filme super-negro”, explica Luis Eduardo Antunes Vieira, pesquisador da Divisão de Geofísica Espacial do INPE.
Em cooperação com o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA), o INPE é responsável pelo desenvolvimento do radiômetro absoluto de banda larga para o Projeto Telescópio Solar. O objetivo é realizar observações do campo magnético na superfície do Sol.
Ultra Black NiP
A cavidade absorvedora de radiação solar é constituída por uma estrutura mecânica de prata eletrodepositada e o interior é revestido com Ultra Black NiP produzido através do ataque químico seletivo do filme de NiP depositado utilizando a técnica electroless. A baixa refletância está diretamente associada à morfologia composta por uma alta densidade de poros cônicos, os quais aprisionam a radiação incidente.
A caracterização ótica do sensor, que está sendo realizada no Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos (PMOD), localizado na Suíça, demonstrou que o novo material é capaz de absorver mais de 99,9% da radiação incidente (níveis de refletância na ordem de 230 ppm - partes por milhão).
No INPE, o sensor do radiômetro está sendo realizado por uma equipe multidisciplinar da Divisão de Geofísica Espacial, do Laboratório Associado de Sensores e Materiais e do Setor de Tratamentos de Superfície da Coordenação Geral de Engenharia e Tecnologia Espacial. Uma das técnicas está sendo feita pela doutoranda Franciele Carlesso, no âmbito do projeto “Desenvolvimento de Cavidade Absorvedora de Radiação Solar revestida com um filme super-negro de níquel fósforo (Ultra Black NiP)”, supervisionado pelos pesquisadores Luiz Angelo Berni, Graziela da Silva Savonov e Luís Eduardo Antunes Vieira.
Os resultados do projeto foram discutidos no início de julho durante reunião do grupo de trabalho de especialistas em desenvolvimento de instrumentação para observações solares no Instituto Max Plank para Pesquisa do Sistema Solar, na Alemanha.
Imagem do revestimento Ultra Black NiP (A) e micrografia dos poros formados após o ataque químico (B).
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