Foguete nuclear ‘Sunbird’ promete revolucionar viagens espaciais, reduzindo pela metade o tempo para Marte

Startup britânica Pulsar Fusion planeja testes em órbita já em 2027 com tecnologia de fusão que pode atingir 805 mil km/h e impulsionar a exploração profunda do Sistema Solar.

A exploração espacial está à beira de uma transformação radical com a proposta inovadora da startup britânica Pulsar Fusion e seu revolucionário foguete Sunbird. O projeto ambicioso visa utilizar a fusão nuclear como método de propulsão, replicando o processo energético que ocorre no Sol e em outras estrelas. A tecnologia tem o potencial de impulsionar espaçonaves a velocidades incríveis, reduzindo pela metade a duração de uma viagem a Marte.

Segundo a Pulsar Fusion, o foguete Sunbird é projetado para atingir a impressionante velocidade de 805 mil quilômetros por hora, superando até mesmo a sonda solar Parker da NASA, que detém o recorde de velocidade atual. A ideia central é que o Sunbird opere como um “trem espacial”, encontrando e se anexando a espaçonaves já em órbita da Terra para impulsioná-las em direção aos seus destinos em alta velocidade.

O princípio por trás do Sunbird reside na fusão nuclear, um processo no qual dois núcleos de átomos leves se combinam para formar um núcleo mais pesado, liberando uma quantidade de energia quatro milhões de vezes maior do que a liberada na queima de combustíveis fósseis. Diferentemente da fissão nuclear, utilizada em usinas terrestres, a fusão nuclear não necessita de materiais radioativos. Para desencadear essa reação no espaço, o Sunbird pretende utilizar um plasma, um gás quente e eletricamente carregado, em condições de temperatura e pressão extremamente altas, semelhantes às encontradas no núcleo das estrelas.

Uma característica distintiva do design do Sunbird é o seu reator linear, em contraste com os reatores circulares convencionais utilizados na Terra. Essa configuração linear permite que as partículas geradas pela fusão escapem e sejam utilizadas para impulsionar a espaçonave. O plano é empregar hélio-3 como combustível para produzir prótons que serão usados na propulsão.

A Pulsar Fusion, que recebe investimentos da UK Space Agency (a Agência Espacial Britânica), está nos estágios iniciais de produção do Sunbird. A expectativa da startup é ter um protótipo pronto em 2027, que seria um “experimento de fusão linear” e não um “Sunbird completo”. Este protótipo, com um custo estimado de 70 milhões de dólares, ficaria em órbita para realizar os primeiros testes. O primeiro Sunbird concluído estaria disponível apenas quatro a cinco anos depois do protótipo.

O CEO da Pulsar Fusion, Richard Dinan, pondera que, idealmente, haveria estações orbitais perto da Terra e de Marte, com os Sunbirds fazendo o transporte entre elas. Dinan acredita que a fusão nuclear no foguete pode economizar gastos com combustíveis, reduzir o peso de espaçonaves e permitir chegadas ao destino muito mais rápidas. Simulações da empresa indicam que a tecnologia do Sunbird poderia permitir viagens de espaçonaves de até 1.000 kg até Plutão em apenas quatro anos, um tempo significativamente menor do que o levaria com as tecnologias atuais.

Outras rotas para a fusão interplanetária: conceitos em pesquisa

Além da abordagem da Pulsar Fusion com o Sunbird, outros conceitos de propulsão espacial baseados em fusão nuclear estão sendo explorados, visando alcançar viagens interplanetárias mais rápidas e eficientes:

• Acionamento Direto por Fusão (DFD — Direct Fusion Drive): Este conceito, no qual a Pulsar Fusion também está trabalhando, envolve a geração de impulso diretamente a partir da reação de fusão nuclear, sem a necessidade de uma etapa intermediária de geração de eletricidade. As partículas carregadas liberadas pela fusão são direcionadas e expelidas para criar o empuxo. Essa abordagem é considerada mais eficiente do que converter a energia da fusão em eletricidade para acionar propulsores. A NASA também estudou o conceito de Direct Fusion Drive para desviar asteroides. Um projeto da NASA sugere que um Direct Fusion Drive poderia levar uma espaçonave a Titã em apenas dois anos.
• Propulsão a Plasma Assistida por Fusão: Esta abordagem não necessariamente precisa atingir o ponto de equilíbrio da fusão (onde a energia gerada é igual à energia consumida) para ser mais eficiente do que a propulsão a plasma não fissionável. Algumas empresas estão desenvolvendo essa tecnologia para testes nos próximos anos. O plasma gerado pela fusão seria utilizado para aumentar a eficiência de outros sistemas de propulsão a plasma.
• Tokamaks, Z-pinch e FRC (Configuração de Campo Invertido): Enquanto a Pulsar Fusion utiliza um design linear, outras configurações de reatores de fusão, como tokamaks, Z-pinch e FRCs, também são consideradas para propulsão espacial. No entanto, tokamaks são geralmente considerados menos adequados para viagens espaciais devido a questões de peso e tamanho. Configurações como Z-pinch e FRC, que a Universidade de Princeton está pesquisando em parceria com a Pulsar Fusion, podem ser mais adequadas para propulsão de fusão direta, embora obter componentes de sistema de energia com peso adequado ainda seja um desafio. A equipe da Universidade de Princeton possui um projeto chamado “Configuração de Campo Invertido de Princeton” (Princeton Field-Reversed Configuration) que realiza experimentos em física de plasma para avaliar essa configuração para um reator de energia de fusão. A parceria com a Pulsar Fusion visa aplicar aprendizado de máquina para analisar dados desse reator e entender o comportamento do plasma de fusão superquente em uma configuração de motor de foguete pulsado.

O desenvolvimento da propulsão por fusão nuclear para exploração espacial representa um salto promissor rumo a viagens interplanetárias mais rápidas, eficientes e de menor custo. Embora desafios tecnológicos significativos ainda precisem ser superados, o progresso de iniciativas como o foguete Sunbird e a pesquisa em diversos conceitos de fusão indicam um futuro onde as fronteiras do espaço se tornam cada vez mais acessíveis.