Mas antes de falar sobre nuclear, é preciso falar sobre eletricidade.
Uma ilustração da nave espacial SR-1 Freedom da NASA, equipada com um sistema de propulsão nuclear elétrica.
Crédito: NASA
A propulsão elétrica, frequentemente chamada de motor iônico, funciona transformando um gás como o xenônio em íons para produzir impulso. Essa força é muito fraca, mas se acumula de maneira progressiva, permitindo atingir velocidades elevadas em longas distâncias. Desde os anos 1960, esse sistema tem sido usado para muitas missões, primeiro em órbita terrestre e depois para outros objetos celestes, provando sua confiabilidade e utilidade para viagens longas.
No entanto, em regiões remotas do Sistema Solar, os painéis solares tornam-se insuficientes para alimentar esses motores. Os geradores termoelétricos de radioisótopos, ou RTGs, oferecem uma solução ao aproveitar o calor liberado pelo decaimento radioativo do plutônio-238. Esses dispositivos permitiram que veículos como as sondas Voyager ou os rovers marcianos funcionassem por décadas, fornecendo uma fonte de energia estável apesar de um ambiente difícil. Aqui, trata-se do fornecimento de energia para os circuitos internos, não para a propulsão.
A propulsão nuclear elétrica, por sua vez, combina um reator de fissão e um motor iônico. O reator gera eletricidade que é usada para carregar eletricamente o gás propulsor. Essa abordagem fornece uma potência muito maior do que os sistemas solares, o que facilita o transporte de cargas mais pesadas e a exploração de regiões onde a luz solar é muito fraca. Assim, ela traça o caminho para missões mais ambiciosas em direção a Marte ou além.
Propulsores de efeito Hall em testes na Base Aérea de Edwards, Califórnia, em março de 2025.
Crédito: U.S. Space Force Photo por AFRL
O uso de materiais nucleares no espaço requer medidas de segurança muito rigorosas. Os RTGs, por exemplo, são encapsulados em materiais resistentes como grafite e irídio para reduzir os riscos em caso de incidente. Apesar de algumas preocupações expressas no passado, como durante o lançamento da sonda Cassini-Huygens, que usava essa tecnologia, as missões equipadas com esses geradores até agora ocorreram sem incidentes.
Os testes de propulsão nuclear elétrica começaram em 1965 com o satélite experimental SNAP-10A, que permanece até hoje o único reator espacial lançado. Após o abandono de vários projetos subsequentes, a NASA agora relança essa tecnologia com o SR-1 Freedom. Se os obstáculos técnicos forem superados, essa iniciativa pode permitir viagens mais rápidas e eficientes, alterando profundamente a exploração espacial nos próximos anos e décadas.