Durante décadas, uma viagem tripulada a Marte foi apresentada como um problema essencialmente relacionado com foguetões maiores e mais potentes. Mas quanto mais se estuda uma missão deste género, mais evidente se torna que a solução poderá ser bastante diferente.
Este não é, aliás, um tema novo no noEnigma. Em 2010 abordámos algumas das possibilidades e dificuldades de Colonizing the Red Planet. No ano seguinte voltámos a Marte em Mars, The New Evidence.
Passaram mais de quinze anos. Marte continua à mesma distância, mas a tecnologia que estamos a desenvolver para lá chegar começa a ser diferente.
Levar seres humanos até Marte significa transportar uma nave de grandes dimensões durante centenas de milhões de quilómetros. É necessário fornecer-lhe energia, controlar o calor produzido pelos seus sistemas, transportar e armazenar propelente durante longos períodos e garantir que os computadores continuam a funcionar quando a Terra já está demasiado longe para intervir imediatamente.
E algumas das máquinas necessárias para resolver estes problemas já estão a sair dos desenhos dos engenheiros.
Em 2026, por exemplo, a NASA testou no Jet Propulsion Laboratory um novo propulsor elétrico alimentado por lítio com uma potência de 120 kW. Paralelamente, estão a ser desenvolvidas tecnologias para produzir grandes quantidades de eletricidade no espaço, montar estruturas gigantescas em órbita e armazenar e transferir propelentes criogénicos.
A nave que levará seres humanos a Marte ainda não existe. Nem sequer está decidido exatamente como será propulsionada.
Mas algumas das peças do puzzle começam finalmente a existir em metal, eletrónica e plasma.
O problema dos motores químicos
Os motores químicos continuam praticamente imbatíveis quando é necessário produzir uma enorme quantidade de impulso durante poucos minutos. É precisamente por isso que continuam a ser utilizados para retirar grandes cargas da superfície terrestre.
No espaço profundo, porém, aparece outro problema: combustível significa massa. E transportar combustível adicional significa aumentar ainda mais a massa que temos de acelerar.
É aqui que a propulsão elétrica começa a tornar-se particularmente interessante.
Um motor de 120 kW alimentado por lítio
Em fevereiro de 2026, dentro de uma câmara de vácuo do Jet Propulsion Laboratory, um protótipo produziu uma intensa pluma avermelhada de plasma.
Tratava-se de um Magnetoplasmadynamic Thruster, ou simplesmente MPD.
Ao contrário de um foguetão convencional, não existe aqui uma reação química que produz gases de combustão para gerar impulso.
O sistema utiliza vapor de lítio, que é ionizado e transformado em plasma. Correntes elétricas extremamente elevadas interagem com um campo magnético e aceleram esse plasma para fora do propulsor.
O resultado é impulso.
Durante os ensaios realizados no JPL, o protótipo atingiu 120 kW. O elétrodo central, fabricado em tungsténio, atingiu temperaturas superiores a 2.800 °C.
Pode parecer pouco quando comparado com a brutal potência de um foguetão durante o lançamento, mas estamos perante dois conceitos de propulsão completamente diferentes.
Um motor elétrico não foi concebido para retirar uma nave da superfície da Terra.
Foi concebido para trabalhar no espaço.
E os 120 kW são apenas o princípio. A equipa pretende evoluir esta tecnologia para propulsores capazes de funcionar entre 500 kW e 1 MW.
Uma futura missão humana a Marte baseada neste princípio poderá necessitar de aproximadamente 2 a 4 MW de potência, distribuídos por vários propulsores.
Mais impressionante ainda: estes motores poderão ter de funcionar durante mais de 23.000 horas.
Acelerar durante meses
Um motor químico produz uma força enorme durante relativamente pouco tempo. Um propulsor elétrico faz praticamente o contrário: produz muito menos impulso, mas pode mantê-lo durante períodos extremamente longos.
E no espaço isso faz uma enorme diferença.
Uma pequena aceleração mantida continuamente durante semanas ou meses vai aumentando progressivamente a velocidade da nave.
Segundo o JPL, a propulsão elétrica pode utilizar até 90% menos propelente do que sistemas químicos convencionais de elevado impulso.
O MPD testado pela NASA é ainda um protótipo. O objetivo do desenvolvimento é chegar a sistemas muito mais potentes, eventualmente na ordem dos megawatts.
É aí que aparece um novo problema.
De onde vem toda essa eletricidade?
Uma possibilidade é levar uma verdadeira central elétrica dentro da nave.
A Nuclear Electric Propulsion (NEP) utiliza um reator nuclear para produzir energia, que depois é convertida em eletricidade e utilizada pelos propulsores elétricos.
O reator não empurra diretamente a nave.
Reator nuclear → eletricidade → propulsores elétricos → plasma → impulso.
A vantagem é evidente: a produção de energia deixa de depender diretamente da luz solar e passa a ser possível alimentar sistemas de propulsão de elevada potência durante longos períodos.
A NASA estuda a propulsão nuclear-elétrica precisamente porque estes sistemas conseguem utilizar o propelente de forma muito mais eficiente do que um foguetão químico, embora produzam um impulso bastante inferior.
Em vez de uma aceleração violenta durante alguns minutos, a nave acelera lentamente durante muito tempo.
Mas resolver o problema da energia cria imediatamente outro.
Como arrefecer uma central nuclear no espaço?
Um sistema capaz de produzir megawatts também produz enormes quantidades de calor.
Na Terra utilizamos ar, água e grandes sistemas de refrigeração. No espaço não existe atmosfera que possa transportar esse calor.
É necessário irradiá-lo.
E isso exige radiadores gigantescos.
Os estudos da NASA sobre veículos de propulsão nuclear-elétrica analisam sistemas de rejeição térmica com superfícies superiores a 2.500 metros quadrados.
Em alguns conceitos, o sistema de radiadores pode representar entre 40 e 60% da massa seca de todo o sistema NEP.
É aqui que aparece o projeto MARVL - Modular Assembled Radiators for Nuclear Electric Propulsion Vehicles.
Em vez de tentar colocar dentro de um foguetão uma estrutura aproximadamente do tamanho de um campo de futebol, a ideia é transportar módulos mais pequenos e montá-los roboticamente já no espaço.
Um líquido metálico refrigerante circularia através dos diferentes painéis para transportar o calor até aos radiadores.
Isto conduz a uma possibilidade fascinante.
A primeira grande nave humana destinada a Marte poderá nunca descolar da Terra completamente montada.
Os seus componentes poderão ser lançados separadamente e a nave propriamente dita construída em órbita.
Abastecer uma nave no espaço
Se construirmos uma grande nave interplanetária em órbita, aparece outra questão: como abastecê-la?
Oxigénio e hidrogénio líquidos têm de permanecer a temperaturas extremamente baixas. Na Terra sabemos armazenar e transferir estes líquidos. Em microgravidade, o problema é muito mais complicado.
Sem gravidade, onde está exatamente o líquido dentro do depósito? Como sabemos quanto resta? Como o transferimos para outro depósito? E como impedimos que aqueça e evapore durante uma missão prolongada?
Para estudar precisamente estes problemas foi desenvolvido o LOXSAT - Liquid Oxygen Flight Demonstration.
O equipamento foi construído para realizar uma demonstração em órbita das tecnologias necessárias para armazenar e manipular oxigénio líquido em microgravidade.
Entre os objetivos encontram-se reduzir a evaporação, controlar a pressão dentro dos depósitos, medir a quantidade de propelente disponível e transferir o líquido entre sistemas.
A NASA está igualmente a desenvolver e testar conectores criogénicos que permitirão ligar uma nave a futuros depósitos de propelente em órbita.
Na prática, estamos a desenvolver as tecnologias necessárias para aquilo que, numa linguagem muito terrestre, poderíamos chamar uma estação de serviço no espaço.
Uma futura nave interplanetária poderia ser montada e abastecida em órbita antes de iniciar a viagem para Marte.
E o motor nuclear térmico?
Existe outra forma, completamente diferente, de utilizar energia nuclear para propulsionar uma nave.
É a Nuclear Thermal Propulsion (NTP).
Neste caso, o reator nuclear não é utilizado principalmente para produzir eletricidade para os motores.
O reator aquece diretamente um propelente, normalmente hidrogénio, a temperaturas extremamente elevadas. O gás expande-se e é expulso através de uma tubeira, produzindo impulso.
A grande vantagem está na possibilidade de combinar um impulso considerável com uma eficiência de propelente superior à dos motores químicos convencionais.
A NASA e os seus parceiros têm desenvolvido e testado materiais, elementos de combustível nuclear e tecnologias relacionadas com este princípio.
Durante alguns anos, o projeto DRACO, desenvolvido em colaboração com a DARPA, deveria demonstrar no espaço um sistema nuclear térmico.
Esse programa específico acabou por ser encerrado, pelo que referências antigas a uma demonstração orbital prevista para 2027 já não correspondem ao estado atual do projeto.
Isso não significa que a propulsão nuclear térmica tenha desaparecido.
A investigação relacionada com propulsão nuclear continua, tanto na vertente elétrica como térmica, precisamente porque poderá oferecer novas possibilidades para missões de longa distância.
A nave poderá ser híbrida
Há ainda uma possibilidade particularmente interessante: não escolher apenas um tipo de motor.
Uma futura nave poderá utilizar propulsão química quando necessita de grande impulso e propulsão elétrica durante as longas fases da viagem interplanetária.
Os estudos de veículos destinados a Marte já analisam arquiteturas deste género.
Faz sentido.
Não utilizamos a mesma ferramenta para todos os trabalhos na Terra. Também não existe nenhuma razão para obrigar uma nave interplanetária a utilizar o mesmo sistema de propulsão em todas as fases da missão.
Os motores químicos poderão continuar a fazer aquilo que sabem fazer melhor: produzir muito impulso.
Os motores elétricos poderão fazer aquilo que fazem melhor: acelerar de forma extremamente eficiente durante períodos muito longos.
Então, como poderá ser a nave?
Ainda ninguém sabe.
E talvez essa seja precisamente a parte mais interessante desta história.
Quando juntamos as tecnologias que estão efetivamente a ser desenvolvidas, começa a surgir uma nave bastante diferente das que habitualmente aparecem nos filmes.
Podemos imaginar uma enorme estrutura modular montada em órbita, com grandes depósitos de propelente, um sistema de produção elétrica de elevada potência, radiadores com milhares de metros quadrados e vários propulsores elétricos.
Poderá ainda possuir motores químicos para as manobras que exigem grande impulso.
Talvez seja nuclear-elétrica. Talvez utilize propulsão nuclear térmica. Talvez combine diferentes sistemas.
E algumas destas tecnologias poderão ser substituídas antes de a primeira missão partir.
Ainda é demasiado cedo para saber.
Mas existe uma diferença importante relativamente ao que acontecia quando escrevíamos sobre Marte no noEnigma, em 2010 e 2011.
Hoje já podemos observar algumas destas tecnologias em laboratórios.
O propulsor MPD já produziu plasma a 120 kW. Sistemas para armazenar e transferir propelentes criogénicos estão a ser construídos e testados. Os engenheiros trabalham em radiadores com milhares de metros quadrados e estudam como montar essas estruturas roboticamente no espaço.
Peça após peça, estamos a aprender a construir as máquinas necessárias para uma verdadeira nave interplanetária.
Não estamos ainda a construir a nave que levará seres humanos a Marte.
Estamos a construir e testar as tecnologias que poderão tornar essa nave possível.
Chegar é apenas o princípio
E mesmo que todos estes problemas tecnológicos sejam resolvidos, continuaria a faltar uma enorme parte da história.
Como manter seres humanos vivos durante uma viagem tão longa? Como protegê-los da radiação? Como produzir água, oxigénio e alimentos? Como pousar dezenas de toneladas na superfície marciana? E, talvez mais importante, como fazê-los regressar?
Mas essa é outra história.
Fontes e referências
NASA / Jet Propulsion Laboratory (2026) - NASA Fires Up Powerful Lithium-Fed Thruster for Trips to Mars.
Fonte para o propulsor MPD alimentado por lítio, potência de 120 kW, temperaturas dos ensaios, objetivo de 500 kW a 1 MW e requisitos considerados para futuras missões humanas a Marte.
NASA - Space Nuclear Propulsion - Space Nuclear Propulsion.
Informação sobre Nuclear Electric Propulsion e Nuclear Thermal Propulsion.
NASA Langley Research Center - Nuclear Electric Propulsion Technology Could Make Missions to Mars Faster.
Descrição do MARVL e da montagem de grandes radiadores no espaço.
NASA Technical Reports Server (2025) - Thermal Systems Engineering for Nuclear Electric Propulsion High Temperature Radiators.
Fonte técnica para os valores relativos à superfície e massa dos sistemas de radiadores NEP.
NASA (2026) - NASA, Industry Prepare Cryogenic Fuel Technology Demo.
Informação sobre LOXSAT e gestão de oxigénio líquido em microgravidade.
NASA TechPort - LOXSAT 1.
Informação técnica sobre a demonstração de armazenamento e transferência de oxigénio líquido em órbita.
Do arquivo noEnigma
Colonizing the Red Planet - noEnigma, 2010.
Mars, The New Evidence - noEnigma, 2011.
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