Um protótipo de propulsor magnetoplasmadinâmico alimentado por lítio foi testado em uma câmara especial no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em fevereiro de 2026. Com mais desenvolvimento, propulsores como este poderiam fazer parte de um sistema de propulsão nuclear elétrica que impulsionaria missões humanas a Marte. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Uma tecnologia capaz de impulsionar missões tripuladas a Marte e espaçonaves robóticas por todo o sistema solar foi recentemente testada no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia. 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.
Esse protótipo alcançou níveis de potência além dos propulsores elétricos de maior potência de qualquer uma das espaçonaves atuais da agência. Dados valiosos da primeira ignição desse propulsor ajudarão a informar uma próxima série de testes.
“Na NASA, trabalhamos em muitas coisas ao mesmo tempo, e não perdemos Marte de vista. O desempenho bem-sucedido do nosso propulsor neste teste demonstra um progresso real para enviar um astronauta americano para pisar no Planeta Vermelho”, disse o administrador da NASA, Jared Isaacman. “Esta é a primeira vez nos Estados Unidos que um sistema de propulsão elétrica opera em níveis de potência tão altos, chegando a até 120 quilowatts. Continuaremos a fazer investimentos estratégicos que impulsionarão esse próximo grande salto.”
Durante cinco ignições, o eletrodo de tungstênio no centro do propulsor brilhava em branco intenso, atingindo mais de 5.000 graus Fahrenheit (2.800 graus Celsius). O trabalho foi realizado no Laboratório de Propulsão Elétrica do JPL, sede da instalação de vácuo de propelente metálico condensável, um ativo nacional único para testar com segurança propulsores elétricos que utilizam propelentes de vapor metálico em níveis de potência de até megawatts.
Ativando
A propulsão elétrica usa até 90% menos propelente do que os foguetes químicos tradicionais de alto empurrão. Os propulsores elétricos atuais, como os que alimentam a missão Psyche da NASA, usam energia solar para acelerar propelentes, produzindo um empuxo baixo e contínuo que atinge altas velocidades ao longo do tempo. A NASA JPL está testando um propulsor magnetoplasmadinâmico (MPD) alimentado por lítio, uma tecnologia que vem sendo pesquisada desde a década de 1960, mas nunca voou operacionalmente. O motor MPD difere dos propulsores existentes por usar altas correntes interagindo com um campo magnético para acelerar eletromagneticamente o plasma de lítio.
Durante o teste, a equipe alcançou níveis de potência de até 120 quilowatts. Isso é mais de 25 vezes a potência dos propulsores da Psyche, que atualmente opera os propulsores elétricos de maior potência de qualquer espaçonave da NASA. No vácuo do espaço, a força suave, porém constante, que os propulsores de Psyche fornecem ao longo do tempo acelera a espaçonave a 124.000 mph.
“Projetar e construir esses propulsores nos últimos anos foi uma longa preparação para este primeiro teste”, disse James Polk, pesquisador sênior do JPL. “É um momento enorme para nós porque não só mostramos que o propulsor funciona, como também atingimos os níveis de potência que estávamos alvo. E sabemos que temos um bom campo de testes para começar a enfrentar os desafios da expansão.”
Indo para a eletricidade
Para assistir ao teste, Polk espiou através de um pequeno portal para dentro da câmara a vácuo refrigerada a água, com 26 pés de comprimento (8 metros). Dentro, o propulsor acendeu, seu eletrodo externo em forma de bico brilhando incandescente enquanto emitia uma pluma vermelha vibrante. Polk pesquisa propulsores MPD alimentados a lítio há décadas, tendo trabalhado na missão Dawn da NASA e no Deep Space 1 da agência, a primeira demonstração de propulsão elétrica além da órbita terrestre.
A equipe busca atingir níveis de potência entre 500 quilowatts e 1 megawatt por propulsor nos próximos anos. Como o hardware opera em temperaturas tão altas, provar que os componentes suportam o calor durante muitas horas de testes será um desafio fundamental. Uma missão humana a Marte poderia precisar de 2 a 4 megawatts de potência, exigindo múltiplos propulsores MPD, que teriam que operar por mais de 23.000 horas.
Propulsores MPD alimentados a lítio têm potencial para operar em altos níveis de potência, usar propelente de forma eficiente e fornecer empuxo significativamente maior do que os propulsores elétricos atualmente em voo. Totalmente desenvolvidas e combinadas com uma fonte de energia nuclear, elas poderiam reduzir a massa de lançamento e suportar cargas úteis necessárias para missões humanas a Marte.
O trabalho com propulsores do MPD, em desenvolvimento nos últimos 2 anos e meio, é liderado pelo JPL em colaboração com a Universidade de Princeton em Nova Jersey e o Centro de Pesquisa Glenn da NASA em Cleveland. Ele é financiado pelo projeto Space Nuclear Propulsion da NASA, que em 2020 começou a apoiar um programa de propulsão nuclear elétrica de classe megawatt para missões humanas a Marte, focando em cinco elementos tecnológicos críticos, dos quais o subsistema de propulsão elétrica é um deles. O projeto, sediado no Centro de Voo Espacial Marshall da agência em Huntsville, Alabama, faz parte da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA.
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2026-026