Motores de impulso a fusão nuclear, algo possível?

Fonte: TrekBrasilis

Você já deve ter ouvido falar no universo de Jornada sobre motores de impulso, fusão nuclear, cristais de dilithium. Seria isso algum dia possível? Talvez sim e não tão distante quanto imagina. A Universidade do Alabama Aerophysics Research Center, NASA, Boeing, e o Oak Ridge National Laboratory, estão juntos desenvolvendo um “mecanismo de impulso” que é alimentado em parte por “cristais dilithium”. Veja como isso é possível.

Um novo dispositivo enorme está sendo montado no Aerophysics Research Center on Redstone Arsenal da Universidade, onde uma equipe de cientistas e pesquisadores do UAHuntsville’s Department of Mechanical and Aerospace Engineering, juntamente com a Boeing e o Marshall Space Flight Center’s Propulsion Engineering Lab  estão ocupados montando uma máquina de aparência estranha que eles estão chamando de “Charger-1 Pulsed Power Generator” (Gerador de Energia Pulsada Carregador-1). É um elemento chave no desenvolvimento da tecnologia de fusão nuclear para dirigir naves espaciais.

“Os fãs de Jornada adoram, especialmente quando chamamos o conceito de uma unidade de impulso, mas é o que é. Com relação ao combustível de fusão estamos nos concentrando em deutério (um isótopo estável do hidrogênio) e LI6 (um isótopo estável do metal de lítio) em uma estrutura cristalina. Isso é basicamente cristais dilithium que estamos usando”, disse um dos pesquisadores.

Nota do editor: Convém ressaltar que no universo de Jornada o termo cristal de dilithiumn serve para regular a reação matéria / antimatéria no motor de dobra, e não a unidade de impulso, mas é uma homenagem apropriada.

Esse novo dispositivo está sendo montado utilizando um outro aparato, conhecido como Decade Module Two (DM2), e que já teve sua utilidade. Ele foi usado em um contrato com o Defense Threat Reduction Agency (DTRA) para pesquisa sobre os efeitos de explosões de armas nucleares.

O UAHuntsville foi informado sobre a sua disponibilidade, em 2009, vários anos após o contrato de pesquisa para o qual foi originalmente concebido chegar ao fim.

A unidade, quando estiver pronta, irá pesar cerca de 50 toneladas, e será “um dos maiores, mais poderosos sistemas de pulso de energia do mundo acadêmico “, segundo funcionários da universidade.

“Nós estamos interessados na exploração do espaço profundo”, disse o diretor do projeto Dr. Jason Cassibry. “Neste momento, os seres humanos estão presos em órbita baixa da Terra, mas queremos explorar o sistema solar. Estamos tentando chegar a um sistema que irá demonstrar o ponto de equilíbrio para propulsão termonuclear “.

A unidade se baseará no princípio  Z pinch de fusão. Um Z pinch, para os fãs de física, é um tipo de sistema de confinamento de plasma que usa uma corrente elétrica para gerar campos magnéticos que comprimem o próprio plasma. O campo “aperta” o plasma, em colapso sobre um núcleo de deutério e lítio, fazendo com que esses átomos se fundam, liberando uma grande explosão de energia de fusão.

Aqui está uma imagem do que parece quando eles fazem um Z pinch na Máquina Z no Sandia National Labs.

A propulsão de fusão nuclear reduziria o combustível necessário para algumas toneladas, em vez de milhares de toneladas. Mais importante, ela poderia reduzir uma viagem para Marte em seis semanas, em vez de seis meses a um ano, o que reduziria a perda de densidade óssea e outros efeitos da microgravidade prolongada sobre tripulantes.

Outra vantagem seria a pressão sobre os membros da tripulação, que iriam sentir o empuxo como uma série de pulsos, sem a violenta aceleração para vencer a gravidade da Terra.

Segundo Ross Cortez engenheiro aeroespacial Ph. D, o lançamento de uma nave com esse tipo de motor seria semelhante um pouco como a montagem da Estação Espacial Internacional. Veículos lançadores múltiplos iriam colocar os componentes necessários em órbita, onde passaria então a ser montada. O motor de fusão pulsada, então, lançaria a espaçonave de sua órbita mais elevada da Terra. Depois que atingisse a velocidade de missão, os motores seriam desligados e a nave espacial seguiria o seu destino. Cortez explica a razão disso tudo, “Imagine usar o equivalente a 1 tonelada explosivo TNT e colocá-lo para fora na extremidade traseira de um foguete. Isso é o que estamos querendo fazer aqui”.

Mas há muita coisa que os pesquisadores precisam descobrir antes que estejam prontos para disparar esta coisa. Eles precisam da fusão a ser auto-sustentável, é claro, mas também precisam descobrir como canalizar a explosão resultante na direção certa, provavelmente usando algum tipo de bocal magnético, saber se o motor aguenta ser acionado várias vezes, se não sofrerá influência externa e etc. Vai dar algum trabalho, e levar algum tempo, mas as pessoas estão realmente trabalhando em um motor de impulso de fusão.

De acordo com Txchnologist, os cientistas estão esperando fazer o motor de impulso tornar-se uma realidade por volta de 2030.

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