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Atualmente, as missões a Marte ocorrem quando a Terra se aproxima do planeta. Para concluir a viagem, normalmente são necessários nove meses com foguetes químicos – o atual estilo de lançamento.

No entanto, cada vez mais, os engenheiros estudam como desenvolver métodos mais eficazes e rápidos para fazer essas missões. Uma das alternativa é a propulsão elétrica solar, que captura a energia do sol e a converte em eletricidade, para alimentar o Propulsor Hall.

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Aerojet Rocketdyne trabalha em um propulsor Hall para a estação espacial na órbita lunar, a Gateway. Foto: Nasa

Segundo Jeff Sheehy, engenheiro-chefe da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da Nasa, esse modelo poderia ser usado para enviar carga a Marte antes de uma missão humana. Assim, seria possível garantir que equipamentos e suprimentos estejam prontos para a chegada dos astronautas.

Há, porém, prós e contras: como a espaçonave é “mais leve”, usa menos combustível. Por outro lado, a energia elétrica solar ainda não está adaptada para cargas maiores e, por isso, o veículo demora muito mais tempo para chegar ao destino. “Para transportar o material necessário, provavelmente levaria entre dois anos e dois anos e meio”, afirma Sheehy.

Propulsão elétrica térmica nuclear

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No espaço, os astronautas ficam sujeitos a radiação. Por isso, a comunidade científica se preocupa que propulsores nucleares podem aumentar a exposição. Foto: Nasa

Outra opção é aliar o atual lançamento por foguetes químicos à propulsão elétrica térmica nuclear na segunda fase da viagem. Assim, o trajeto aconteceria em duas etapas: em um primeiro momento, os astronautas seriam lançados ao espaço em um foguete químico e, em seguida, a cápsula seria atracada em um veículo de transferência que usaria energia elétrica nuclear para levar a tripulação e o módulo de transporte até Marte.

“Se pudermos reduzir o tempo de trânsito [para Marte] em 30 a 60 dias, isso pode melhorar a exposição à radiação que a tripulação enfrenta”, explica Joe Cassidy, diretor executivo da divisão espacial da Aerojet Rocketdyne. “Vemos a energia nuclear como uma tecnologia essencial, porque ela pode permitir tempos de trânsito menores.”

Esse método pode diminuir as jornadas em até um terço do tempo que a propulsão química oferece hoje, mas o efeito que um reator nuclear pode ter sobre os astronautas preocupa parte da comunidade científica, sobretudo porque a radiação espacial já é um desafio em missões longas. Outra desvantagem do modelo é a incapacidade de testá-lo facilmente na Terra.

Propulsão por íons elétricos

Outra ideia é usar a propulsão por íons elétricos, que produz impulso ao acelerar os íons com eletricidade. Esse tipo de energia já é usado para alimentar satélites, mas ainda produz impulso baixo. A Ad Astra afirma que já trabalha no Vasimr, que usa ondas de rádio para ionizar e aquecer o propulsor e, em seguida, produz um campo magnético para acelerar plasma. Ele foi projetado para oferecer muito mais empuxo do que um mecanismo de íons padrão.

A eletricidade necessária pode ser obtida de diferentes maneiras, mas para enviar humanos a Marte, a equipe pretende usar um reator nuclear. De acordo com Franklin Chang Diaz, presidente e executivo-chefe da Ad Astra, as missões tripuladas precisam chegar ao planeta vermelho em menos de nove meses.

Apesar de o Vasimr ainda produzir baixa energia, essa tecnologia pode ter potencial e a equipe da Ad Astra trabalha para melhorá-la. “Quando a Ad Astra resolver os desafios técnicos do Vasimr, ele pode ser a melhor escolha para propulsão elétrica de naves espaciais que transportam seres humanos”, diz Dale Thomas, professor de engenharia de sistemas da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH).

Foguetes químicos

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Lançamentos químicos ocorrem desde os anos 1960. Foto: Nasa

Embora as novas tecnologias sejam interessantes, as fabricantes de aeronaves Lockheed Martin e Boeing acham que foguetes químicos precisam continuar sendo a base de qualquer missão humana em Marte. Esse modelo de lançamento ocorre desde 1960 e tem uma alta taxa de sucesso, mas precisa de melhorias conforme as viagens espaciais avançam.

A Lockheed Martin acredita que a tecnologia para chegar a Marte já existe e ressalta que os foguetes químicos funcionaram em todas as Missões Apollo. “Já temos tecnologia para chegar a Marte hoje”, afirma Tim Cichan, ex-arquiteto de sistemas da Orion

Via: BBC