Pesquisadores chineses anunciaram o desenvolvimento de uma arma de micro-ondas de alta potência (HPM), utilizando quatro motores Stirling compactos combinados com bobinas supercondutoras.
O projeto, conduzido pelo Instituto Noroeste de Tecnologia Nuclear, em Xian, e pelo Instituto de Engenharia Elétrica da Academia Chinesa de Ciências, em Pequim, foi detalhado em artigo publicado no periódico acadêmico High Power Laser and Particle Beams.
O sistema é a primeira arma HPM reportada publicamente a utilizar motores Stirling como base tecnológica. Esses motores funcionam como bombas de calor reversas, convertendo energia térmica em energia mecânica para manter a temperatura necessária ao funcionamento das bobinas supercondutoras, que geram campos magnéticos contínuos de até quatro tesla.
Segundo os pesquisadores, a intensidade do campo magnético atinge 68 mil vezes o campo magnético da Terra, o equivalente a quase metade da intensidade gerada pelo Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Europa. A arma foi projetada para emitir ondas eletromagnéticas de alta frequência, capazes de interferir em drones, aeronaves militares e satélites.
De acordo com a equipe liderada pelo cientista Xu Ce, o equipamento apresenta consumo energético reduzido em comparação a tecnologias similares.
Os testes preliminares indicam que o sistema consome apenas 20% da energia necessária em métodos convencionais e pode operar continuamente por quatro horas sem perda de desempenho. A estabilidade é mantida mesmo em condições de vibração intensa, incluindo operações com o sistema instalado em caminhões em movimento.
No artigo, os pesquisadores destacaram que armas HPM baseadas em campos magnéticos fortes geralmente enfrentam desafios relacionados ao alto consumo de energia e ao tamanho das estruturas necessárias. A equipe afirmou que o desenvolvimento de sistemas magnéticos supercondutores compactos e eficientes representa um avanço significativo para a viabilização de armas desse tipo.
O motor Stirling, componente central do projeto, funciona com poucas peças móveis, permitindo seu uso em equipamentos de pequeno porte, como satélites e mísseis.
Sua limitação é a capacidade de resfriamento, que atinge até 40 graus acima do zero absoluto. Supercondutores tradicionais exigem temperaturas de até quatro graus acima desse limite.
Para contornar essa restrição, os pesquisadores empregaram fitas supercondutoras de alta temperatura de segunda geração, conhecidas como REBCO.
Esse material permite operação entre 40 e 50 graus acima do zero absoluto, compatível com o desempenho térmico do motor Stirling. As fitas foram fornecidas pela Shanghai Superconductor Technology, empresa que, segundo os pesquisadores, lidera a produção global desse tipo de material.
A combinação entre o motor Stirling e o material supercondutor possibilitou o funcionamento da arma com um campo magnético superior a quatro tesla, atingindo a faixa operacional necessária para a emissão eficaz das micro-ondas. A equipe relatou uma redução de até 80% no consumo geral de energia em relação às tecnologias anteriores.
O avanço tecnológico relatado foi impulsionado pelo contexto das sanções comerciais aplicadas pelos Estados Unidos contra a China a partir de 2018, durante o governo de Donald Trump. Essas restrições limitaram o acesso chinês a materiais supercondutores importados, como o REBCO, motivando o fortalecimento da produção local.
Em 2017, a capacidade de produção anual dessas fitas na China era de algumas dezenas de quilômetros. Em dois anos, a Shanghai Superconductor ampliou sua produção para mais de 400 quilômetros por ano.
Esse aumento na capacidade de produção permitiu avanços em diversos setores, incluindo transmissão de energia supercondutora, ferrovias de alta velocidade, reatores de fusão e aplicações em computadores quânticos. A empresa anunciou a meta de elevar a capacidade de produção anual para 2 mil quilômetros até o final de 2024.
O artigo não especifica quando a arma HPM estará pronta para uso operacional. Durante os testes, foram identificadas questões técnicas a serem aprimoradas, como a necessidade de melhorar a potência de refrigeração e a estabilidade do sistema após quatro horas de operação contínua. A equipe afirmou que há potencial para maior miniaturização da tecnologia dentro da atual configuração.
Segundo o artigo, o desenvolvimento do sistema é parte de uma estratégia mais ampla que inclui aplicações da tecnologia Stirling em diferentes áreas, como geradores de baixo ruído para submarinos e armas espaciais. O fortalecimento da indústria nacional de supercondutores foi apontado como fator essencial para viabilizar o projeto e garantir independência tecnológica.
Os pesquisadores indicaram que as tecnologias envolvidas no sistema HPM podem ser aplicadas em outras frentes, como trens de levitação magnética, canhões eletromagnéticos, reatores de fusão, computadores quânticos e aceleradores de partículas.
A China também planeja construir um colisor de partículas com dimensões quatro vezes maiores que as do LHC, projeto que pode utilizar os materiais supercondutores desenvolvidos localmente.
A publicação da pesquisa ocorre em um momento de crescente investimento chinês em tecnologias militares e energéticas de ponta, diante de restrições comerciais externas e do objetivo declarado de reduzir a dependência de fornecedores estrangeiros em setores estratégicos.
Com informações da SCMP
