Entre os estudos financiados pela NASA em seu programa Innovative Advanced Concepts (NIAC) — algo como Conceitos Avançados Inovadores, em português — está uma abordagem nuclear para desenvolvimento de uma nova classe de sistema de propulsão nuclear bimodal capaz de levar uma missão a Marte em 45 dias.
A tecnologia combina Propulsão Nuclear Térmica e Elétrica (NTP/NEP). O novo projeto, chamado de “NTP/NEP bimodal com um ciclo de topo de rotor de onda” foi desenvolvido pelo professor Ryan Gosse, pesquisador líder do programa de hipersônicos da Universidade da Flórida.
Por ser uma das 14 pesquisas selecionadas pelo NIAC para a Fase I de desenvolvimento, a proposta recebeu uma doação inicial de US$ 12,5 mil, somente para auxiliar no amadurecimento da tecnologia.
Como funcionam as Propulsões Nucleares Térmica e Elétrica?
Fonte: NASA/Divulgação.Fonte: NASA
A propulsão nuclear se limita a duas tecnologias já exaustivamente testadas e validadas. Na Propulsão Térmica Nuclear (NTP), um reator nuclear aquece o propelente hidrogênio líquido (LH2) até transformá-lo em gás hidrogênio ionizado (plasma) que é canalizado através dos dutos de saída para gerar o empuxo.
Já a Propulsão Elétrica Nuclear (NEP) depende de um reator nuclear para gerar eletricidade a um propulsor de efeito Hall (motor de íons), que gera um campo eletromagnético para ionizar e acelerar um gás inerte (como o xenônio) na criação do impulso. A proposta de Gosse inclui os dois métodos de propulsão (bimodal) para aproveitar as vantagens de ambos.
O resultado é um inédito ciclo de topo do chamado Wave Rotor (WR), que promete um impulso semelhante ao do NTP, mas aproveita as ondas de pressão produzidas pelo aquecimento do reator do LH2 para comprimir o ar de admissão e entregar um impulso específico (Isp) na faixa de 1400-2000 segundos. Isso é mais do que três vezes o desempenho do foguete químico (450 segundos).
Quais as implicações da nova tecnologia em futuras missões?
Em um release, Gosse garante que, "Juntamente com um ciclo NEP, o ciclo de trabalho Isp pode ser aumentado ainda mais (1800-4000 segundos) com adição mínima de massa seca". Isso significa que o modelo bimodal permitiria o trânsito rápido para novas missões, que poderiam levar uma tripulação a Marte em apenas 45 dias, garante o professor.
Uma possível missão tripulada ao planeta vermelho com base na tecnologia de propulsão existente poderia durar até três anos, pois levaria de seis a nove meses em trânsito, conforme a proximidade entre os dois planetas. Mas, com um trânsito de 45 dias, o tempo total da missão seria reduzido para meses, em vez de anos.
Achou o conteúdo interessante? Então, fique de olho aqui no TecMundo para manter-se atualizado sobre os mais diversos assuntos que abordam o mundo!
Fontes
Categorias
