NASA fechou o módulo de potência do spacecraft de fissão para Marte

A NASA e os seus parceiros fecharam esta semana a lacuna que faltava no SR-1 Freedom. Em comunicado do Centro de Investigação Glenn, a agência diz que a Sierra Lobo Inc. vai fornecer o sistema de conversão de potência de ciclo de Brayton fechado do módulo de potência nuclear — a peça que transforma o calor do reactor em electricidade para a propulsão.

O reactor propriamente dito continua a ser desenvolvido pelo Idaho National Laboratory, do Departamento de Energia dos Estados Unidos. A nave vai ser a primeira a transportar propulsão eléctrica alimentada por fissão para além da órbita terrestre.

O SR-1 Freedom já não é novidade neste site: a 8 de Outubro, quando a NASA e o Departamento de Energia assinaram o memorando que acelera a energia e a propulsão nuclear no espaço, descrevemos a nave, o reactor, os 20 quilowatts eléctricos e o lançamento previsto para o fim de 2028.

O que a peça de hoje acrescenta não é a nave — é quem fica com a peça.

Vale a pena dizer com precisão o que isto é: a NASA e os parceiros «acordaram mutuamente acções de contrato» e o trabalho corre sob o Space Flight Systems Development and Operations Contract III, atribuído em 2024, que suporta o desenho, o desenvolvimento, os testes e as operações de hardware no Glenn Research Center, em Cleveland.

Não é uma adjudicação nova, nem um concurso, nem a entrega de um módulo pronto: é a atribuição, dentro de um contrato já existente, do trabalho de uma peça que ainda tem de ser desenhada, construída e testada.

Estas acções de contrato não só reduzem o risco técnico e nos ajudam a manter o ritmo até ao lançamento de 2028, como também reforçam a colaboração entre os nossos parceiros. Mantêm o SR-1 Freedom no caminho e garantem que estamos a construir a base mais sólida possível para a primeira viagem da NASA com propulsão de fissão para além da órbita terrestre, ao mesmo tempo que desenvolvemos tecnologia extensível para um futuro nuclear espacial vibrante.

— Steve Sinacore, director do programa SR-1 Freedom

Tradução do editor a partir do comunicado da NASA em inglês.

Onde está o reactor e onde fica a electricidade

O módulo de potência tem duas metades. A primeira é o reactor, que produz calor por fissão. A segunda é o sistema de conversão, que transforma esse calor em electricidade. No SR-1 Freedom o módulo fica no fim do braço da nave, afastado do resto do equipamento.

É essa electricidade que alimenta a propulsão nuclear eléctrica: empurrão contínuo, muito menos eficiente por unidade de combustível do que um foguetão químico, mas capaz de usar durante meses o que a propulsão química gastaria em minutos. A conversão é da Sierra Lobo; o reactor é do Idaho National Laboratory.

O princípio da conversão é o de um motor de gás, com uma diferença decisiva para o espaço: o fluido de trabalho pode circular em circuito fechado, sem depender de atmosfera para ser arrefecido, o que dispensa reactores grandes. E converter calor em electricidade nunca é gratuito: parte da energia acaba sempre rejeitada como calor, e no espaço não há atmosfera onde a despejar.

Conceito artístico da NASA: o módulo de potência nuclear no fim do braço da nave. Não é uma fotografia — o SR-1 Freedom ainda não foi construído. NASA/Alberto Bertolin.

O reactor só acende fora da Terra

Uma das condições mais importantes desta arquitectura é temporal: «a parte do reactor do SR-1 Freedom permanecerá inactiva até a nave sair da órbita terrestre».

A NASA e o Departamento de Energia, escreve a agência, «incorporam normas de segurança rigorosas em todo o processo de concepção e desenvolvimento, incluindo revisões de segurança interagências, supervisão contínua por um chefe de segurança da NASA, conformidade regulatória e um processo rigoroso de desenho de segurança centrado em perigos, tolerância a falhas e segurança nuclear».

E serve para quê levar um reactor a bordo? O destino final desta arquitectura não é Marte. A NASA diz que a SR-1 Freedom «abrirá caminho para a exploração no espaço profundo e para sistemas de fissão de nova geração concebidos para manter a base lunar da NASA a funcionar durante os períodos de escuridão e em locais onde a energia solar, por si só, não é suficiente».

Um reactor não é uma tecnologia de pousar em Marte: é uma tecnologia para o que se faz depois, quando a energia solar acaba e a viagem ainda não acabou.

SkyFall: três helicópteros para Marte

A carga científica é a missão SkyFall: «uma equipa de três helicópteros de Marte evoluídos do desenho do Ingenuity», que vão «recolher dados científicos, demonstrar zonas de exploração e identificar potenciais fontes de água».

A herança é a do Ingenuity, o helicóptero que voou em Marte em 2021, mas com três unidades em vez de uma — e o facto de uma das missões da equipa ser demonstrar zonas de exploração diz tanto sobre o estado da tecnologia como sobre a ambição do programa.

Vale a pena fixar o estado das coisas, porque é aqui que as notícias espaciais costumam escorregar. A NASA não anuncia hardware pronto: o SR-1 Freedom foi apresentado no evento «Ignition», as acções de contrato são um passo dentro de um programa em curso, o lançamento é previsto para o fim de 2028 e não há data de entrega publicada.

O módulo de potência está atribuído; a nave não voou. O que muda, no fundo, é a conta: um responsável identificado, um contrato que sustenta o trabalho e um reactor que alguém já está a desenhar tiram o SR-1 Freedom do domínio das ideias e trazem-no para o domínio do que se pode vigiar por contrato.

Se a data se aguentar — o fim de 2028 continua a ser uma previsão, não uma promessa — a primeira nave a levar propulsão de fissão para além da órbita terrestre vai a Marte buscar dados com três helicópteros e abre caminho a uma Lua sem sol.