Foguetes Nucleares: ficção ou realidade?

6 de setembro de 2022

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Desde o início da guerra fria até os dias de hoje, agências espaciais e empresas de todo mundo têm se esforçado para encontrar maneiras cada vez mais eficientes de fornecer propulsão aos foguetes que lançamos no espaço. Um foguete utiliza um combustível chamado de propelente que pode ser tanto sólido, quanto líquido. O princípio de funcionamento é bastante simples: O combustível é aquecido até se transformar em um gás de alta pressão e temperatura, em seguida ele é expelido pela traseira do foguete. Pela lei de ação e reação, o gás liberado em um sentido empurra a nave no outro, neste caso, com uma aceleração muito grande, e quanto maior for a quantidade de energia liberada pela queima do combustível, maior será a velocidade com que o mesmo será expelido e, consequentemente, maior será a velocidade do foguete. 

Créditos:  Glenn Research Center/NASA

A energia que move os foguetes provém de uma reação química, contudo, existem outras fontes ainda mais energéticas, como por exemplo, as reações nucleares. Sabendo disso, os cientistas da NASA começaram a idealizar um foguete que utilizaria energia nuclear como forma de propulsão e foi assim que durante a década de 40 surgiu o Projeto Orion. Esse projeto consistia em desenvolver um foguete movido a base de propulsões nucleares de pulso e o seu princípio de funcionamento era bem simples: O veículo foi projetado para liberar ogivas nucleares de formato cilíndrico (similares a charutos) de sua região traseira; essas bombas seriam programadas para detonarem algumas frações de segundos após serem liberadas, produzindo assim, uma onda de choque que iria atingir um poderoso sistema de amortecedores (como os da imagem abaixo) que tinham como finalidade proteger a estrutura física do foguete de danos devido a força da explosão; Ao atingir o veículo, a onda de choque o aceleraria até altas velocidades e uma vez tendo sido dissipada, bastaria liberar outra ogiva e em seguida detoná-la.

Critérios: NASA

O Projeto Orion enfrentou obstáculos tanto técnicos, quanto políticos. Do ponto de vista técnico, para que a propulsão nuclear de pulso fosse utilizada o foguete deveria ser capaz de resistir a uma explosão nuclear, o que representa um grande desafio de engenharia até hoje. Além disso, essa técnica certamente iria expor os tripulantes da missão a quantidades perigosas de radiação, o que inviabilizaria a sua utilização em missões tripuladas. Vale ressaltar que, caso ocorresse um acidente durante o processo de decolagem e o foguete viesse a explodir, poderia ocorrer a liberação de diversos compostos radioativos na atmosfera, gerando um grande desastre ambiental e humanitário. Já do ponto de vista político, em 1963, as Nações Unidas assinaram um tratado que proibia o uso de bombas nucleares no espaço, o que na prática tornava ilegal a utilização do foguete Orion.

Devido ao elevado número de obstáculos, o projeto foi encerrado em 1965, entretanto, a ideia de se utilizar energia nuclear em foguetes não desapareceu da cabeça dos pesquisadores, uma vez que, com a exploração humana de Marte tendo se tornado cada vez mais real, a necessidade de se desenvolver maneiras de deslocar um foguete mais velozmente até o planeta vermelho, tem se mostrado cada vez maior. Diante disso, a NASA tem investido na construção de um foguete movido a propulsão termonuclear. Segundo a agência, a técnica seria capaz de extrair duas vezes mais eficiência do propelente e consiste em transferir calor do reator para o combustível que, posteriormente, seria liberado em forma de gás em alta pressão e temperatura. Por questões de segurança, o reator só seria ligado fora da atmosfera da Terra e seria utilizado um material de baixa radioatividade. Segundo a NASA, há planos para o lançamento de um foguete nuclear em 2025. Os foguetes nucleares estão se tornando veículos cada vez mais próximos da realidade da exploração espacial e configuram um grande passo no futuro das viagens interplanetárias.

Créditos: NASA

Assista à demonstração dos primeiros protótipos do Projeto Orion: Project Orion – Nuclear Propulsion

Confira vídeo com o foguete idealizado pelo Projeto: Project Super Orion Nuclear Pulse Propulsion Interstellar Ark

[Texto de autoria de João Thomaz Martins Carvalho Souza, estagiário no Núcleo de Astronomia do Espaço do Conhecimento UFMG]