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A NASA está fabricando um novo e poderoso motor iônico para enviar astronautas a Marte – e acabou de passar no primeiro teste
Um novo motor iônico foi testado em laboratório, provando ser 25 vezes mais poderoso do que o atual motor de última geração da NASA. Esta tecnologia avançada poderá um dia ajudar os humanos a chegar a Marte.
Os motores iônicos são muito diferentes dos tipos usuais de propulsores que queimam propulsores químicos. Usando campos eletromagnéticos, eles aceleram íons – carregados átomos – saem através de um bocal para fornecer impulso, por isso são frequentemente descritos como usando “propulsão elétrica”. Embora sejam lentos no início, o empuxo desses motores pode aumentar gradativamente para atingir altas velocidades e, como usam 90% menos propulsor do que os foguetes químicos, os motores iônicos também reduzem a massa de uma espaçonave e tornam o lançamento mais barato. Atualmente, o motor iônico mais poderoso de uma espaçonave pertence ao projeto da NASA Missão psique para o asteróide do mesmo nome. Seu motor foi capaz de atingir uma velocidade de 200.000 quilômetros por hora.
Em muitos casos, o propulsor iônico desses motores é o gás xenônio, mas os pesquisadores têm feito experiências com motores iônicos que operam com plasmas metálicos. E agora, um novo protótipo de motor iônico, chamado de propulsor magnetoplasmadinâmico alimentado com lítio (MPD), passou em seu primeiro teste com louvor. O MPD alimentado com lítio gera poderosas correntes elétricas que interagem com um campo magnético para acelerar os íons de lítio. Operando dentro de uma câmara de vácuo dedicada de 8 metros de comprimento, chamada instalação de vácuo de propulsor de metal condensável (Comet) no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, o motor protótipo realizou cinco disparos de teste em 24 de fevereiro, atingindo até 120 quilowatts de potência, o que é 25 vezes a potência do motor iônico de Psyche.
“Projetar e construir esses propulsores nos últimos dois anos foi um longo período antes deste primeiro teste”, disse James Polk, cientista pesquisador sênior do JPL, no declaração. “É um grande momento para nós porque não apenas mostramos que o propulsor funciona, mas também atingimos os níveis de potência que pretendíamos. E sabemos que temos um bom ambiente de testes para começar a enfrentar os desafios da expansão.”
Polk trabalha em motores iônicos desde a década de 1990, com o lançamento do Deep Space 1. Agora, ele está de olho em um novo alvo. O objetivo é atingir entre 500 quilowatts e um megawatt nos próximos anos e, além disso, produzir motores iônicos que acelerem íons com uma potência elétrica de até quatro megawatts. Uma espaçonave transportando astronautas poderia então usar vários desses motores iônicos para chegar ao Planeta Vermelho, Marte.
As missões que utilizam motores iônicos até agora obtiveram seu poder do sol desenrolando painéis solares. No entanto, isso traz duas desvantagens. Uma delas é que esses motores não podem ser usados longe do Sol, no exterior. sistema solare a outra é que sem um painel solar verdadeiramente enorme, a energia que pode ser gerada é limitada.
É por isso que a NASA está atualmente trabalhando em um projeto de propulsão nuclear espacial chamado Liberdade do Reator Espacial-1que carregará um pequeno fissão nuclear reator em uma missão espacial para produzir mais energia para um motor iônico. Espera-se que o Space Reactor-1 Freedom seja lançado até o final de 2028 e leve uma pequena armada de aeronaves de rotor em miniatura, coletivamente referidas como “Queda do céu“para Marte. Embora o Space Reactor-1 Freedom utilize um motor iônico regular movido a xenônio, a intenção é que uma convergência da energia nuclear no espaço com o desenvolvimento dos propulsores MPD alimentados com lítio tenha o que é preciso para transportar os primeiros astronautas a Marte.
Os motores iônicos têm sido usados em missões espaciais desde a década de 1960, mas foi somente com o lançamento da missão Deep Space 1 da NASA em 1998 que a tecnologia foi usada além Órbita terrestre pela primeira vez. Desde então, as missões movidas por motores iônicos incluem o da NASA Alvorecer missão para Ceres e Vestado Japão Hayabusa2 missão de retorno de amostras de asteróides, NASA DARDO missão que colidiu com o asteróide Dimorphos e a missão SMART-1 da Agência Espacial Europeia para o lua e BepiColombo missão atualmente a caminho de Mercúrio. Agora, com o desenvolvimento da propulsão nuclear e do novo MPD alimentado a lítio, a tecnologia dos motores iónicos pode estar prestes a dar o próximo salto gigantesco.
