A NASA planeja enviar missões tripuladas a Marte na próxima década, mas a viagem levaria meses com foguetes tradicionais. A solução pode ser o uso de propulsão térmica nuclear (NTP), que deve ser demonstrada em breve pela agência espacial em parceria com a DARPA.
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Longas viagens espaciais podem trazer sérios riscos para a saúde dos astronautas, como problemas renais causados tanto pela radiação cósmica galáctica quanto pela microgravidade. A permanência prolongada em microgravidade também pode causar enfraquecimento do coração.
De acordo com os pesquisadores, uma espaçonave movida a fissão nuclear pode reduzir pela metade o tempo de viagem a Marte. A tecnologia já é empregada para gerar energia para veículos como os submarinos.
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A NASA pretende demonstrar um protótipo de sistema NTP no espaço até 2027. Caso seja bem sucedido, a energia nuclear se tornará uma alternativa atrativa aos foguetes de propelente químico.
De acordo com a agência espacial americana, a NTP utiliza um combustível de baixo peso molecular (geralmente hidrogênio), resultando em maior eficiência em comparação com os combustíveis mais pesados.
O hidrogênio precisa ser mantido em estado líquido, em temperaturas criogênicas (20K, ou -253 graus Celsius). A propulsão nuclear é capaz de gerar alto empuxo ao expelir rapidamente o propelente, permitindo acelerações mais rápidas.
Além disso, ela fornece um alto impulso específico, isto é, maior eficiência no uso do combustível para gerar o impulso. Comparada aos foguetes químicos, a propulsão nuclear pode reduzir o tempo de viagem em até 50%.
Mas esse tipo de combustível é seguro? De acordo com Dan Kotlyar, professor associado de engenharia nuclear no Georgia Institute of Technology, o NTP é mais confiável do que os reatores nucleares que dependem de urânio altamente enriquecido.
No passado, o governo dos EUA financiou o desenvolvimento da propulsão térmica nuclear, com 20 motores testados em solo. Esses projetos usavam urânio altamente enriquecido, mas, devido aos riscos de proliferação nuclear, a ideia foi abandonada.
Para utilizar a energia de fissão nuclear em foguetes, os cientistas poderiam criar um combustível de urânio de baixo enriquecimento. Em contrapartida, isso exigirá maior quantidade de combustível, tornando o motor mais pesado.
Apesar dessas dificuldades, a NASA deve levar o projeto adiante, por meio do programa Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO), da DARPA. Também fazem parte do programa a Lockheed Martin e a BWX Technologies.
Há um longo caminho a ser percorrido no desenvolvimento e na busca por atender todos os requisitos necessários para certificação da tecnologia, mas a NASA e seus pesquisadores estão confiantes que a primeira demonstração no espaço possa ocorrer ainda nessa década.
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