Fissão nuclear deve ser a próxima aposta da Nasa para abastecer seus foguetes. A inspiração vem dos antigos Redstone — aqueles que, em 1958, explodiram uma bomba nuclear e, três anos depois, levaram os primeiros americanos até o espaço. Isso porque o motor nuclear pode ser duas vezes mais eficiente do que os atuais, que usam componentes químicos.
O conceito em si é simples, mas reatores de fissão pequenos são difíceis de construir e arriscados para operar, porque produzem lixo tóxico — e seria pouco agradável ter de lidar com um derretimento nuclear no espaço. Mesmo assim, a Nasa acredita que isso pode ser necessário em futuras missões humanas à Lua e a Marte.
Na liderança do programa nuclear para o espaço está Bill Emrich, autor de um livro sobre propulsão nuclear – ele pesquisa o assunto desde o início dos anos 1990. Segundo ele, é possível chegar a Marte com impulsão química, mas extremamente difícil. “Para ir além da Lua, é muito melhor usar propulsão nuclear”, diz ele.
Emrich e seu trabalho ganharam mais importância porque a administração de Donald Trump quer colocar os pés na Lua novamente o mais rápido possível — como preparação para uma ida a Marte. Apesar de não ser necessário ter um motor nuclear para chegar à Lua, poder testar essa tecnologia em uma jornada lunar seria extremamente valioso, já que a técnica quase certamente será usada em uma missão tripulada a Marte.
Vale lembrar que o motor nuclear não será usado para lançar a nave no espaço: qualquer acidente com ele na plataforma de lançamento causaria um desastre das proporções do ocorrido na usina de Chernobyl. Em vez disso, o foguete vai ter propulsão química e somente a astronave será equipada motor nuclear — ou seja, só quando já estiver no espaço o reator será acionado.
A enorme quantidade de energia produzida por esse tipo de sistema pode ser usada para manter postos humanos avançados em outros mundos, bem como cortar o tempo de viagem para Marte pela metade. “A solução de muitos problemas de exploração espacial requer potência de alta densidade. Para algumas dessas dificuldades, a energia nuclear é a melhor opção (ou a única, muitas vezes)”, conta Rex Geveden, um antigo administrador associado da Nasa e CEO da BWX Technologies.
Jim Bridenstine, que é administrador da Nasa, avalia a propulsão nuclear como um marco de quebra de paradigma. Segundo ele, usar reatores de fissão no espaço é “uma ótima oportunidade que os EUA têm de aproveitar”.
Projeto nuclear
Não é a primeira vez que a agência se interessa por foguetes nucleares. Na década de 1960, o governo desenvolveu vários motores nucleares que se mostraram capazes de produzir propulsão de forma mais eficiente do que as opções químicas tradicionais. Além disso, a Nasa planeja ter uma base lunar permanente e enviar uma missão tripulada a Marte desde o início da década de 1980. Com a concorrência de tantos projetos no órgão, entretanto, essas iniciativas perderam espaço e o departamento responsável por elas foi fechado.
Isso sem contar os obstáculos técnicos. O conceito é simples — o reator aquece o hidrogênio a temperaturas altíssimas e o gás produzido é expelido por um bocal —, mas desenhar reatores capazes de suportar seu próprio calor, não. Aqui na Terra, os reatores de fissão operam a mais de 300°C, mas os usados em motores vão superar os 2 mil °C.
Já há uma década, Emrich e sua equipe simulam as condições extremas dentro do motor nuclear de um foguete no Marshall Space Flight Center. Em vez de acionar uma reação de fissão, entretanto, eles usam grandes quantidades de eletricidade — o suficiente para abastecer centenas de casas americanas — para aquecer a célula de combustível. “É como um grande forno de micro-ondas”, explica Emrich.
Simulador de Ambiente de Elemento de Foguete Térmico Nuclear (Nuclear Thermal Rocket Element Environmental Simulator – NTREES) é o alicerce do retorno da Nasa à propulsão nuclear
O projeto, chamado de Simulador de Ambiente de Elemento de Foguete Térmico Nuclear (Nuclear Thermal Rocket Element Environmental Simulator – NTREES), é o alicerce do retorno da Nasa à propulsão nuclear. Lá, os especialistas estudam a reação de diferentes materiais a calor extremo sem ter de construir um motor nuclear completo (o que implica custos e riscos). Alguns anos depois do lançamento do NTREES, a agência o transformou em um programa maior para estudar como um motor nuclear pode ser integrado ao sistema de lançamento espacial.
Os programas pioneiros estabeleceram as bases para o desenvolvimento do motor nuclear. Depois, veio o desenvolvimento do hardware necessário para transformá-lo em realidade. Em 2017, a Nasa firmou um contrato de três anos (no valor de US$ 19 milhões) com a BWX Technologies para que ela criasse o combustível e os componentes necessário para o reator do motor nuclear. No ano seguinte, o Congresso americano separou US$ 100 milhões do orçamento do órgão para o desenvolvimento de tecnologias de propulsão nuclear. Neste ano, os parlamentares aprovaram mais um reforço de US$ 125 milhões para o tema.
Antes que um motor nuclear faça seu primeiro voo, no entanto, a Nasa precisa rever a regulamentação de lançamento de materiais nucleares. Em agosto, a Casa Branca emitiu um memorando para incumbir a agência de criar protocolos de segurança para a operação de reatores nucleares no espaço. Assim que eles forem adotados, será possível fazer o primeiro voo de um motor nuclear. Espera-se que isso ocorra até 2024, o que coincide com o prazo dado por Trump para levar astronautas americanos à Lua novamente. Ou seja, pode ser que eles peguem carona em um foguete nuclear.
Fonte: Wired
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