O desempenho da propulsão térmica nuclear poderia ser impulsionado
– Notícias de 10 de fevereiro de 2019 –
Os motores nucleares alcançaram desenvolvimento avançado desde os anos 60. A propulsão térmica nuclear (NTP) fornece impulso reduzindo a pressão do hidrogênio através do calor de um reator nuclear. Isso gera um forte impulso, mas é insuficiente para impulsionar um primeiro estágio do foguete, ou uma espaçonave SSTO.
Em 2015, um engenheiro que trabalhou no motor Raptor da SpaceX imaginou uma maneira de melhorar a potência e a eficiência de tal sistema. Envolve levar o ar para a atmosfera para adicionar um ciclo de combustão à propulsão térmica nuclear. Em tal motor, o hidrogênio é expandido primeiramente sendo aquecido por um reator nuclear. É então injetado em uma câmara de combustão onde ele queima em contato com o ar atmosférico. Isso resulta em um aumento acentuado no impulso e no impulso específico.
Durante a primeira fase do vôo, este engenheiro acredita que tal sistema produziria energia suficiente para alimentar um foguete SSTO e ser capaz de trazer uma grande carga útil em órbita baixa e além. Obviamente, esses foguetes devem ser reutilizáveis para serem economicamente viáveis, porque as tecnologias aplicadas serão muito complexas. Não vamos ver esse motor por um longo tempo.
NASA relança pesquisa sobre propulsão térmica nuclear
– Notícias de 15 de agosto de 2017 –
O Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application (NERVA) permitiu que a NASA desenvolvesse um motor térmico nuclear nas décadas de 1960 e 1970. A Nasa decidiu investir novamente em propulsão térmica nuclear. De fato, a agência espacial dos EUA decidiu investir 18,8 milhões de dólares para reviver a pesquisa sobre esse tipo de motor. A fim de desenvolver um novo conceito para um motor térmico nuclear, a NASA fez uma parceria com a BWXT. Esta empresa é especializada na concepção de soluções nucleares e combustível nuclear. Por exemplo, fabrica barras de combustível para porta-aviões e submarinos da Marinha dos EUA. O contrato com a BWXT durará três anos e a empresa privada será responsável por projetar e testar um protótipo de combustível nuclear para um motor do tipo NERVA. Além disso, a BWXT trará seus conhecimentos para a Agência Espacial dos EUA para estudar a possibilidade e o custo de tal motor.
Por enquanto, é impossível dizer se a Administração Espacial dos EUA capitalizará essa pesquisa para realmente lançar um novo motor térmico nuclear. Podemos também imaginar que toda ou parte dessa pesquisa também poderia ser usada para desenvolver um reator nuclear que possa fornecer energia para motores elétricos, como o motor VASIMR. Este orçamento é parte de um programa chamado Game Changing Development para identificar e testar avanços tecnológicos que possam mudar a forma como a NASA projeta suas missões espaciais.
Ao procurar aumentar as possibilidades de viajar no espaço, a propulsão é muitas vezes o fator limitante. Existe uma infinidade de maneiras de superar os motores químicos. A opção nuclear é um pouco peculiar porque está sempre associada a um risco ambiental e a uma forte pressão da opinião pública. Durante o lançamento da sonda espacial Cassini, em 1997, houve demonstrações porque a sonda espacial transportava 32 quilos de plutônio para alimentar seu RTG, geradores termoelétricos usando calor de radioatividade para produzir eletricidade, mas sem qualquer fissão de reação. A remessa de material radioativo para o espaço havia sido aprovada após uma longa série de testes demonstrando que, mesmo no caso de uma explosão de foguete, os RTGs permaneceriam intactos. Se a NASA decidir desenvolver energia nuclear, ela deve ser capaz de projetar um reator ou motor capaz de resistir a todas as falhas possíveis quando for lançado. Portanto, ainda há muito trabalho antes de ver um mecanismo desse tipo em ação.
Imagem da NASA / Pat Rawlings (Domínio Público), via Wikimedia Commons
Fontes
