Uma tecnologia que poderia impulsionar missões tripuladas a Marte e naves espaciais robóticas por todo o sistema solar foi recentemente testada no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, na Califórnia do Sul. Em 24 de fevereiro, pela primeira vez em anos e com níveis de potência superiores a qualquer teste anterior nos Estados Unidos, uma equipe ligou um propulsor eletromagnético que funciona com vapor de metal de lítio.
O protótipo atingiu níveis de potência acima dos maiores propulsores elétricos de alta potência em qualquer uma das naves espaciais atuais da agência. Dados valiosos do primeiro acionamento desse propulsor ajudarão a orientar uma série de testes que está por vir.
“Na NASA, trabalhamos em muitas coisas ao mesmo tempo, e não perdemos de vista Marte. O desempenho bem-sucedido do nosso propulsor neste teste demonstra progresso real em direção a enviar um astronauta americano para pisar no Planeta Vermelho”, disse o administrador da NASA, Jared Isaacman. “Isso marca a primeira vez nos Estados Unidos que um sistema de propulsão elétrica operou em níveis de potência tão altos, chegando a até 120 quilowatts. Continuaremos a fazer investimentos estratégicos que impulsionem esse próximo grande salto.”
O cientista sênior de pesquisa do JPL, James Polk, observa a instalação a vácuo de propelente de metal condensável (CoMeT) no Electric Propulsion Lab do JPL, onde um protótipo de propulsor elétrico de alta potência desenvolvido por sua equipe estava sendo testado em fevereiro de 2026.
NASA/JPL-Caltech
Durante cinco ignições, o eletrodo de tungstênio no centro do propulsor brilhou intensamente em branco, atingindo mais de 5.000 graus Fahrenheit (2.800 graus Celsius). O trabalho foi realizado no Electric Propulsion Lab do JPL, que abriga a instalação a vácuo de propelente de metal condensável, um recurso nacional único para testar com segurança propulsores elétricos que usam propelentes de vapor metálico em níveis de potência de até a classe de megawatt.
Potencializando a propulsão
A propulsão elétrica usa até 90% menos propelente do que foguetes químicos tradicionais de alto empuxo. Propulsores atuais de propulsão elétrica, como os que impulsionam a missão da NASA Psyche , usam energia solar para acelerar propelentes, produzindo um empuxo baixo e contínuo que atinge altas velocidades ao longo do tempo. O JPL da NASA está testando um propulsor magnetoplasmadinâmico (MPD) alimentado por lítio, uma tecnologia pesquisada desde a década de 1960, mas que nunca foi voada de forma operacional. O motor MPD difere dos propulsores existentes por usar correntes elevadas interagindo com um campo magnético para acelerar eletromagneticamente o plasma de lítio.
O protótipo de propulsor fica no interior da instalação a vácuo de propelente de metal condensável (CoMeT) do JPL, um recurso nacional único projetado para testar com segurança propulsores que usam propelentes de vapor metálico como parte de possíveis sistemas de propulsão elétrica de classe de megawatt.
NASA/JPL-Caltech
Durante o teste, a equipe atingiu níveis de potência de até 120 quilowatts. Isso é mais de 25 vezes a potência dos propulsores de Psyche, que atualmente opera os propulsores elétricos de maior potência de qualquer nave espacial da NASA. No vácuo do espaço, a força suave, porém constante, que os propulsores de Psyche fornecem ao longo do tempo acelera a nave espacial a 124.000 mph.
“Projetar e construir esses propulsores ao longo dos últimos dois anos e poucos foi um longo caminho até este primeiro teste”, disse James Polk, cientista sênior de pesquisa do JPL. “É um momento enorme para nós porque não apenas mostramos que o propulsor funciona, mas também atingimos os níveis de potência que estávamos mirando. E sabemos que temos uma boa bancada de testes para começar a enfrentar os desafios de ampliar a escala.”
Para acompanhar o teste, Polk observou por um pequeno portal a câmara a vácuo refrigerada a água, com 26 pés de comprimento (8 metros). Lá dentro, o propulsor ganhou vida, com o eletrodo externo em formato de bico brilhando de forma incandescente enquanto emitia uma pluma vermelha vibrante. Polk pesquisa propulsores MPD alimentados por lítio há décadas, tendo trabalhado nas missões Dawn da NASA e Deep Space 1 , a primeira demonstração de propulsão elétrica além da órbita terrestre.
A equipe pretende alcançar níveis de potência entre 500 quilowatts e 1 megawatt por propulsor nos próximos anos. Como o hardware opera em temperaturas tão altas, demonstrar que os componentes conseguem suportar o calor por muitas horas de testes será um desafio fundamental. Uma missão humana a Marte pode precisar de 2 a 4 megawatts de potência, exigindo múltiplos propulsores MPD, que teriam de operar por mais de 23.000 horas.
Propulsores MPD alimentados por lítio têm potencial para operar em altos níveis de potência, usar o propelente de forma eficiente e fornecer um empuxo significativamente maior do que os propulsores elétricos atualmente em voo. Quando totalmente desenvolvidos e combinados com uma fonte de energia nuclear, eles poderiam reduzir a massa no lançamento e apoiar as cargas úteis necessárias para missões humanas a Marte.
O trabalho com propulsores MPD, em desenvolvimento há 2 anos e meio, é liderado pelo JPL em colaboração com a Princeton University, em Nova Jersey, e com o Glenn Research Center da NASA, em Cleveland. Ele é financiado pelo projeto Space Nuclear Propulsion , que, em 2020, começou a apoiar um programa de propulsão elétrica nuclear de classe de megawatt para missões humanas a Marte, concentrando-se em cinco elementos críticos de tecnologia, dos quais um é o subsistema de propulsão elétrica. O projeto, sediado no Marshall Space Flight Center da NASA, em Huntsville, Alabama, faz parte do Space Technology Mission Directorate da NASA.
Para saber mais sobre os esforços nucleares da NASA, visite:
https://www.nasa.gov/ignition/
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