NASA e DARPA querem testar veículo espacial movido a energia nuclear até 2027

por Nuno Patrício - RTP
Conceito artístico do veiculo espacial Demonstration for Rocket to Agile Cislunar Operations (DRACO) - DARPA/DR Foto: NASA/Twitter - DR

A NASA e a agência de pesquisa de Defesa DARPA estão a trabalhar em conjunto na construção de um veículo espacial que tenha como fonte de propulsão a energia nuclear. Uma solução que permitirá viagens espaciais de longo curso, mais rápidas e sem a necessidade de reabastecimento e elevados custos.

O uso da energia nuclear sempre foi uma questão delicada. Mas com a evolução tecnológica esta poderosa e emergente fonte energética é cada vez mais apetecível e segura. E se a utilizamos em terra, levar esta fonte para o Espaço é cada vez mais prioritário, para alimentar futuras missões humanas de longa duração.

Neste sentido, está já a ser ultimada uma parceria entre a NASA e a agência de investigação e desenvolvimento militar norte-americana – DARPA, para desenvolver motores que funcionem a energia nuclear para que possam levar astronautas até Marte e voltarem.

O administrador da Agência Espacial Norte-americana disse esta terça-feira que "a NASA poderia "desenvolver e demonstrar tecnologia avançada de propulsão térmica nuclear até 2027". Bill Nelson refere ainda que, "com a ajuda desta nova tecnologia, os astronautas podem viajar de e para o espaço profundo mais rápido do que nunca, criando uma grande capacidade na preparação para missões tripuladas à Lua e a Marte".

Ilustração de um habitat de trânsito em Marte e um sistema de propulsão nuclear que poderia um dia levar astronautas ao planeta vermelho.
Créditos: NASA


Na conta de Twitter da NASA pode mesmo ler-se que esta agência está a realizar "uma parceria com a DARPA para desenvolver um motor termo-nuclear espacial. Esse novo motor permitiria fazer mais ciência e chegar mais rápido aos destinos — etapas fundamentais para o envio da primeira missão tripulada a Marte".


Só para se ter uma noção do ganho, se for utilizada esta tecnologia, uma viagem entre a Terra e Marte, com um motor convencional movido a propelente químico, pode demorar até nove meses. Com um motor termo-nuclear a estimativa reduz-se para quatro meses, afirmam os engenheiros.

Esta parceria é um acordo não reembolsável, concebido para beneficiar ambas as agências, definindo papéis, responsabilidades e processos destinados a acelerar os esforços de desenvolvimento no campo das viagens espaciais.
Sondas Voyager já utilizaram motores termo-nucleares
Esta não é a primeira vez que a NASA utiliza esta tecnologia nos seus equipamentos espaciais, sendo as sondas de exploração planetária Voyager, lançadas em 1977, prova disso mesmo.

Créditos: Ilustração NASA

Mas existe uma grande diferença entre a tecnologia utilizada nas sondas espaciais e aquela que a NASA e a DARPA querem desenvolver.

Nas Voyager 1 e 2, os três motores termo-nucleares servem apenas para o fornecimento de energia elétrica das sondas e são alimentados por Plutónio-238 , diferente do isótopo Plutónio-239 usado em armas nucleares. Este componente serviu para alimentar as naves, gerando 470 W a 30 volts em DC quando a sonda foi lançada.

Com o tempo, a capacidade deste isótopo reduz-se significativamente, obrigando a NASA a desligar grande parte do equipamento das naves, devido à quebra energética atualmente fornecida.

No caso do novo motor, o uso não seria exclusivo para fornecimento elétrico, mas sim como fonte de propulsão.
Ainda as preocupações com a segurança nuclear
A NASA abandonou grande parte da tecnologia de propulsão térmica nuclear há cerca de 50 anos, devido à falta de financiamento e uma mudança nas prioridades para o desenvolvimento de motores com propelente químico para o programa Apollo. Mas isso não invalidou o uso desta tecnologia em outros equipamentos exploratórios espaciais, como os rovers exploratórios que estão em Marte.

“Com esta colaboração, alavancaremos nossa experiência adquirida em muitos projetos anteriores de propulsão e energia nuclear espacial”, diz Jim Reuter, administrador associado da Space Technology Mission Directorate - STMD.

“Recentes materiais aeroespaciais e avanços de engenharia estão a permitir uma nova era para a tecnologia nuclear espacial e esta demonstração de voo será uma grande conquista para estabelecer uma capacidade de transporte espacial e económica nas viagens Terra-Lua”.

O motor de foguete térmico nuclear seria, no entanto, primeiramente testado numa nave experimental da DARPA.

"Vamos conduzir vários experiencias com um reator com vários níveis de potência no espaço, testes que vão permitir obter resultados antes de executar, remotamente, um teste do motor na sua potência total", refere Tabitha Dodson, da DARPA.

A agência de investigação de Defesa explica que no desenvolvimento do combustível para o motor termo-nuclear vai usar urânio de baixo enriquecimento, de alto ensaio, em vez de urânio altamente enriquecido.

“Como uma precaução de segurança adicional, a DARPA planeia projetar o sistema para que a reação de fissão do motor DRACO seja ativada apenas quando chegar ao espaço”, afirmou em comunicado.
Fontes de alimentação nuclear na Lua
A utilização de uma fonte energética como o nuclear está ainda muito ligada ao conceito de perigo, para além da questão ambiental dos resíduos decorrentes deste uso. Mas a relação custo-eficiência deste tipo de energia compensa em muito os contras deste tipo de material radioativo.

Neste sentido, não é descartado o aproveitamento e uso regular, em futuras instalações e bases humanas no espaço, deste tipo de motores e fontes energéticas.

No site da NASA, pode mesmo ler-se que A NASA e o Departamento de Energia norte-americana (DOE) estão a trabalhar na promoção e desenvolvimento de tecnologias nucleares espaciais.

Os sistemas de energia de superfície de fissão – representados nesta ilustração conceitual – podem fornecer energia confiável para a exploração humana da Lua para o programa Ártemis. Créditos: NASA

Em cima da mesa estão já três propostas para o estudo de um sistema de energia de superfície de fissão, que poderia estar pronto para ser lançado até o final da década para uma demonstração na Lua. Uma tecnologia que beneficiaria a exploração futura com base no programa Artemis.

A NASA refere que “um sistema de energia de fissão de 40 quilowatts serviria para alimentar bases lunares humanas durante, pelo menos, dez anos.


Um sistema relativamente pequeno e leve, em comparação com outros sistemas de energia, “os sistemas de fissão são confiáveis e podem permitir energia contínua independentemente da localização, luz solar disponível e outras condições ambientais naturais”, pode ler-se no site da NASA.

Uma demonstração destes sistemas na Lua abriria caminho para missões de longa duração no satélite natural da Terra e em Marte.

“A nova tecnologia impulsiona nossa exploração da Lua, Marte e além”, explica Jim Reuter, administrador associado do Diretório de Missões de Tecnologia Espacial da NASA. “Desenvolver esses projetos iniciais vai ajudar a NASA a estabelecer as bases para fortalecer nossa presença humana de longo prazo em outros mundos”.
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