A Nasa está desenvolvendo formas de utilizar energia nuclear para enviar naves espaciais aos seus destinos. A propulsão nuclear poderia reduzir significativamente o tempo de viagem até Marte, talvez encurtando uma viagem de mais de seis meses para três ou quatro meses.
A ideia da propulsão nuclear no espaço remonta à Guerra Fria. Mas, a Nasa vem buscando essa tecnologia de forma mais agressiva desde que o bilionário e astronauta comercial Jared Isaacman assumiu o cargo de diretor da agência em dezembro de 2025. Isaacman é um conhecido defensor da tecnologia e afirma que ela pode “realmente liberar a capacidade da Humanidade de explorar as estrelas”.
Em março de 2026, a agência espacial americana chegou a anunciar uma missão não tripulada e movida a energia nuclear ao planeta vermelho, prevista para o final de 2028.
Toda espaçonave inicia sua jornada lutando contra a gravidade da Terra ao queimar combustível químico. Os foguetes misturam combustível com um oxidante, inflamam tudo e paraçam o gás em expansão a sair por um bocal. De acordo com a terceira lei de Isaac Newton, quando o gás empurra para baixo, o foguete recebe um impulso igual para cima.
A propulsão química é potente, confiável e, simplesmente, a única maneira prática de escapar da gravidade da Terra. Mas ela traz uma limitação grave. Os foguetes devem carregar tanto o combustível quanto, na maioria dos casos, o oxidante necessário para queimá-lo.
Isso significa que grande parte da massa de um foguete na decolagem é propelente, não carga útil. Quanto mais longa e ambiciosa a viagem, mais propelente é necessário e mais pesado o foguete se torna.
Marte está longe o bastante para que o longo tempo de viagem, a ameaça da radiação cósmica aos astronautas, a massa necessária para transportar sistemas de suporte de vida e as restrições na viagem de retorno representem sérios problemas para o planejamento de uma missão.
É por isso que os engenheiros continuam buscando alternativas mais sustentáveis aos foguetes químicos.
Duas tecnologias
O programa de propulsão nuclear espacial da Nasa distingue duas abordagens principais: propulsão térmica e propulsão elétrica.
A propulsão térmica nuclear segue um processo de três etapas. Primeiro, o reator nuclear dentro do motor divide átomos de urânio para gerar enormes quantidades de calor. Em segundo lugar, hidrogênio líquido é bombeado através do núcleo do reator, onde entra em ebulição instantânea e se expande, transformando-se em um gás de alta pressão. Em terceiro lugar, esse gás superaquecido é ejetado por um bocal em alta velocidade para impulsionar a espaçonave para frente.
De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, a propulsão térmica nuclear pode reduzir o tempo de viagem para Marte em até 25% e, mais importante, limitar a exposição da tripulação à radiação cósmica. Isso também ampliaria as janelas de lançamento nas quais as naves espaciais poderiam voar para Marte.
Essas janelas dependem dos alinhamentos entre a Terra e Marte, que ocorrem a cada dois anos. Uma maior flexibilidade nas janelas de lançamento permitiria que os astronautas abortassem as missões e retornassem à Terra se necessário.
A propulsão elétrica nuclear, por outro lado, usa um reator nuclear para gerar eletricidade. Isso alimenta um tipo de motor chamado propulsor iônico, que acelera átomos carregados (como o xenônio) para fora de um bocal. Se a propulsão térmica nuclear é a abordagem de sprint, a propulsão elétrica nuclear é a opção de maratona. A propulsão elétrica nuclear produz um impulso muito baixo, mas pode funcionar continuamente por anos.
Essa tecnologia de baixo consumo de combustível é perfeita para enviar robôs exploradores ou cargas pesadas (como habitats e suprimentos alimentares) a Marte meses antes da chegada dos humanos. No espaço profundo, um pequeno impulso aplicado por um longo tempo pode fazer uma enorme diferença.
Um foguete químico é como um chute poderoso. A propulsão elétrica nuclear é mais como uma mão persistente no ombro.
Isso poderia facilitar o transporte de cargas pesadas pelo espaço profundo, fornecer energia abundante a bordo e permanecer eficaz longe do Sol, onde a energia disponível para os painéis solares é mais fraca.
Essa é a ideia principal por trás da missão Space Reactor-1 Freedom da Nasa. A SR-1 Freedom é uma missão de propulsão elétrica nuclear, cujo lançamento a Nasa planeja atualmente para dezembro de 2028.
Seria a primeira espaçonave interplanetária movida a energia nuclear. Ela viajará para Marte para provar que a energia nuclear pode fornecer a potência sustentável e de alta eficiência necessária para viagens ao espaço profundo.
Ao chegar a Marte, cerca de um ano após seu lançamento, espera-se que a SR-1 Freedom libere a carga útil Skyfall. Trata-se de um conjunto de pequenos drones que irão explorar a superfície marciana.
A Nasa afirma que a missão estabelecerá se equipamentos nucleares poderão ser usados em outros voos. Ela também poderia criar um precedente regulatório e ativar uma base industrial para futuros sistemas espaciais baseados na fissão nuclear.
Para a exploração humana, a combinação de propulsão elétrica nuclear e propulsão térmica nuclear é muito atraente. Como a propulsão elétrica nuclear é incrivelmente eficiente em termos de combustível, ela pode mover grandes quantidades de peso (habitats, alimentos para anos, rovers e equipamentos de suporte à vida) usando muito pouco propulsor.
Nestes casos, talvez não importe tanto que a carga leve mais de nove meses para chegar a Marte. Mas para nossos frágeis corpos humanos, estadias mais longas no espaço aumentam o risco de câncer devido à radiação cósmica e causam perda óssea e muscular.
Outra questão é o fato de que os ossos e músculos não estão sendo exercitados em microgravidade. A propulsão térmica nuclear fornece o alto impulso necessário para chegar a Marte em três a quatro meses, reduzindo drasticamente esses riscos à saúde dos astronautas.
Caminho íngreme
Apesar dos benefícios evidentes, o caminho até a plataforma de lançamento é íngreme, e o lançamento da SR-1 Freedom em 2028 parece incrivelmente ambicioso. Uma espaçonave elétrica nuclear precisa de um reator, blindagem, gerenciamento de calor, conversão de energia, radiadores, propulsores elétricos, sistemas de controle e tolerância a falhas. Cada um desses componentes da missão requer testes e integração cuidadosa para que funcionem em conjunto.
O que se mostrou mais difícil foi tornar a tecnologia segura, acessível, licenciável (capaz de atender aos padrões regulatórios de segurança) e pronta para voar em um cronograma de missão real. Até agora, os EUA lançaram apenas um reator de fissão em órbita, o SNAP-10A, em 1965.
O SR-1 Freedom poderia abrir caminho para que sistemas mais capazes o sigam. A propulsão elétrica nuclear não tornará a viagem a Marte fácil. Mas ela pode começar a derrubar as barreiras para viajar a Marte, e essa é uma perspectiva que devemos nos entusiasmar.
Fontes; Folha de SP, The Conservation.
Imagem: NASA.
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