Uma nova era para a propulsão espacial? Um motor iônico 25 vezes mais potente que o melhor modelo atual da NASA acaba de ser testado com sucesso em laboratório. Essa tecnologia, que combina campos eletromagnéticos e lítio vaporizado, poderia um dia levar astronautas relativamente rápido a Marte.
Os motores iônicos funcionam de forma muito diferente dos propulsores químicos clássicos. Em vez de queimar combustível, eles usam campos elétricos para acelerar partículas carregadas, criando assim um empuxo. Embora lento no início, esse empuxo se acumula progressivamente para atingir altas velocidades. E, acima de tudo, esses motores consomem 90% menos combustível, o que alivia as naves e reduz os custos de lançamento.
Imagem extraída de um teste recente do novo propulsor magnetoplasmadinâmico (MPD) da NASA/JPL, operando com vapor de lítio metálico e capaz de atingir potências muito superiores aos sistemas elétricos atuais.
Crédito: NASA/JPL O protótipo testado é um propulsor magnetoplasmadinâmico alimentado a lítio. Ele gera correntes elétricas potentes que interagem com um campo magnético para acelerar os íons de lítio. Este novo motor, instalado em uma câmara de vácuo de oito metros de comprimento, realizou cinco disparos de teste em 24 de fevereiro, atingindo 120 quilowatts de potência. Isso representa 25 vezes a potência do motor iônico da missão Psyche, até agora o mais potente. Além disso, o lítio se condensa facilmente nas paredes da câmara de vácuo, o que simplifica os testes em solo.
"É a primeira vez nos Estados Unidos que um sistema de propulsão elétrica opera em níveis de potência tão elevados", declarou Jared Isaacman, administrador da NASA. Na sequência, a equipe do JPL visa agora uma potência entre 500 quilowatts e um megawatt nos próximos anos, com um objetivo final de quatro megawatts. Vários desses motores poderiam então impulsionar uma nave tripulada ao Planeta Vermelho.
Até agora, as missões que usam motores iônicos obtinham sua energia do Sol por meio de painéis solares. Mas esse método tem duas desvantagens: não permite operar longe do Sol, e a potência produzida permanece limitada sem painéis gigantescos. É por isso que a NASA desenvolve um projeto de propulsão nuclear espacial, Space Reactor‑1 Freedom, que embarcará um pequeno reator de fissão para fornecer mais energia.
Este reator nuclear deve ser lançado no final de 2028, levando uma frota de mini-drones para Marte. Embora o Space Reactor‑1 Freedom use por enquanto um motor iônico clássico a xenônio, a ideia é combinar no futuro essa fonte de energia nuclear com os novos propulsores a lítio. Essa sinergia poderia dar origem a motores capazes de levar os primeiros humanos a Marte.
Os motores iônicos existem desde os anos 1960, mas foi somente com a missão Deep Space 1 em 1998 que eles foram empregados além da órbita terrestre. Desde então, eles propulsionaram missões como Dawn a Ceres e Vesta, Hayabusa 2, DART, SMART‑1 ou BepiColombo. Com o desenvolvimento da propulsão nuclear e do novo motor iônico a lítio, essa tecnologia pode dar um salto gigante.
Fonte: NASA