Reatores de fusão nuclear podem reduzir o tempo de viagem para a estrela Próxima Centauri

A corrida espacial e a Guerra Fria impulsionaram o desenvolvimento de sistemas de propulsão nuclear, buscando alternativas aos foguetes químicos para viabilizar a exploração interestelar. Durante esse período, a NASA e a União Soviética testaram reatores para gerar calor ou eletricidade, dividindo as tecnologias em propulsão por pulso nuclear (NPP), que utiliza ondas de choque de explosões, e propulsão térmica nuclear (NTP) ou elétrica nuclear (NEC), que aquecem propelentes ou alimentam motores iônicos.

A evolução da propulsão por fusão

A partir da década de 1960, a pesquisa se ramificou para a fusão nuclear, dividindo-se entre o confinamento magnético (magnetic confinement fusion - MCF), onde o propelente é aquecido em plasma a mais de 100 milhões de °C, e o confinamento inercial (inertial confinement fusion - ICF), que utiliza lasers para comprimir cápsulas de trítio, hélio-3 e deutério.

Estudos indicam que reatores avançados de fusão poderiam atingir velocidades entre 3.500 km/s e 7.800 km/s. Com um impulso específico (Isp) estimado entre 10.000 e 1.000.000 de segundos, a velocidade de saída dos gases variaria de 98.067 m/s a 9.806.650 m/s, permitindo que uma nave alcançasse Próxima Centauri em aproximadamente 130 anos.

Teorias de aceleração e o estatorreactor interestelar

O físico Freeman Dyson, chefe do projeto Orion, propôs em 1968 o uso de ogivas termonucleares ou reatores de fusão controlada para gerar aceleração. Dyson calculou que a densidade energética desse combustível permitiria velocidades entre 1.000 e 10.000 km/s, reduzindo o tempo de viagem para Próxima b para menos de 13 anos.

Paralelamente, Robert Bussard, que atuou no projeto Rover do Laboratório de Los Álamos, desenvolveu o conceito de estatorreactor interestelar. Publicado em 1960, o projeto previa a coleta de hidrogênio neutro do espaço através de um campo magnético em forma de funil, eliminando a necessidade de transportar combustível. A nave poderia, teoricamente, atingir 4% da velocidade da luz, embora o conceito tenha sido limitado pela resistência do meio e por estimativas superestimadas de hidrogênio no meio interestelar (ISM).

Projetos de viabilidade: Daedalus, Icarus e Longshot

Entre 1973 e 1978, a Society for Interplanetary Space (BIS) estudou o projeto Daedalus, uma nave de ICF com 54.000 toneladas (sendo 50.000 de combustível). O plano previa duas etapas de aceleração para atingir 12% da velocidade da luz, com um tempo de cruzeiro de 46 anos, chegando à estrela de Barnard em 50 anos ou a Próxima Centauri em 36 anos.

Essa linha de pesquisa foi retomada em 2009 pela Icarus Interstellar, fundada por membros da BIS e da Foundation Tau Zero. O projeto Icarus buscou um design menor e funcional baseado em ICF, mas foi encerrado extraoficialmente em 2019 após a conclusão de que não havia sido criado um modelo viável.

Já entre 1987 e 1988, a NASA e a Academia Naval dos Estados Unidos desenvolveram o projeto Longshot. A sonda não tripulada utilizaria um reator de fissão para alimentar lasers de fusão. Com massa inicial de 396 toneladas, o veículo teria a mesma performance estimada do Daedalus: velocidade de saída de gases de 10.000 km/s e viagem de 36 anos até Próxima Centauri.

Naves generacionais e habitats espaciais

Outra abordagem surgiu em 1964 com o Dr. Robert Enzmann, do MIT. A nave espacial Enzmann consistia em uma esfera espelhada de 305 metros de diâmetro contendo cápsulas de deutério congelado. O sistema utilizaria de 6 a 12 motores para impulsionar a estrutura, que serviria como habitat para cerca de 2.000 passageiros em viagens de longuíssimo prazo.

Apesar do avanço teórico, a implementação dessas tecnologias permanece condicionada ao amadurecimento técnico e à redução dos custos de construção.