Pesquisadores desenvolveram uma tecnologia capaz de combinar propulsão química e elétrica em uma única espaçonave. A proposta utiliza um único combustível para alimentar os dois sistemas, o que pode reduzir peso e complexidade das missões espaciais.

Segundo os cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), a abordagem poderá ampliar as capacidades de pequenos satélites em viagens de longa distância e abrir caminho para missões mais ambiciosas de exploração espacial.

A novidade, publicada na revista Journal of Propulsion and Power tecnologia, poderá beneficiar sobretudo os CubeSats, pequenos satélites cada vez mais utilizados em pesquisas científicas e missões espaciais.

Um combustível para dois tipos de propulsão

Atualmente, sistemas de propulsão química e elétrica costumam operar com combustíveis e componentes separados.

A propulsão química é responsável por fornecer grandes rajadas de impulso, necessárias para acelerar, desacelerar ou alterar rapidamente a trajetória de uma nave. Já a propulsão elétrica utiliza menos combustível e é mais eficiente em viagens longas, embora produza empuxo menor.

A nova abordagem busca reunir essas duas capacidades em uma única plataforma. Segundo os pesquisadores, o diferencial está no uso de um propelente chamado ASCENT, desenvolvido originalmente como uma alternativa menos tóxica à hidrazina, combustível amplamente utilizado em missões espaciais.

Os testes mostraram que esse mesmo combustível também pode alimentar propulsores elétricos do tipo eletrospray, dispositivos em miniatura que geram impulso por meio da aceleração de partículas carregadas eletricamente.

Como funcionam os propulsores eletrospray

Os propulsores eletrospray são motores extremamente compactos, desenvolvidos para atender às limitações de espaço e massa dos pequenos satélites.

O sistema utiliza campos elétricos para acelerar íons presentes em um líquido condutor. Ao serem expelidas para o espaço, essas partículas produzem empuxo suficiente para realizar manobras graduais e altamente precisas.

Embora gerem menos força do que motores químicos convencionais, esses propulsores se destacam pela eficiência energética e pelo baixo consumo de combustível, características importantes para missões de longa duração.

Testes simularam condições do espaço

Para avaliar o desempenho do ASCENT, os pesquisadores montaram propulsores eletrospray em uma plataforma experimental capaz de reproduzir condições semelhantes às encontradas no espaço.

Os dispositivos foram conectados a pequenos reservatórios contendo cerca de um grama do combustível. Durante os experimentos, os cientistas variaram a tensão elétrica aplicada aos propulsores e analisaram a força produzida pelo sistema.

Os testes mostraram que o combustível apresentou desempenho comparável ao de outros líquidos iônicos tradicionalmente utilizados em propulsão elétrica. Em alguns experimentos, os motores permaneceram operando continuamente por até 100 horas.

Missão da Nasa deve testar tecnologia em órbita

A próxima etapa será validar o conceito em uma missão espacial real. Pesquisadores do MIT trabalham em parceria com a Nasa na missão Green Propulsion Dual Mode (GPDM), um CubeSat equipado com um propulsor químico e quatro propulsores eletrospray.

Todos os sistemas utilizarão combustível armazenado em um único tanque, algo que ainda não foi testado em órbita.

O lançamento está previsto para novembro de 2026 e deverá representar a primeira demonstração prática de uma arquitetura de propulsão dual para pequenos satélites.

Tecnologia pode ampliar exploração do espaço profundo

Caso os testes sejam bem-sucedidos, a tecnologia poderá expandir significativamente as possibilidades de exploração espacial utilizando satélites compactos.

Os pesquisadores acreditam que futuras missões poderão combinar acelerações rápidas com longos períodos de navegação eficiente, tornando viáveis operações mais complexas e destinos mais distantes.

Entre as aplicações mencionadas pela equipe estão missões científicas para Marte, o cinturão de asteroides e outras regiões do espaço profundo que hoje são difíceis de alcançar com CubeSats convencionais.

Além da exploração interplanetária, o sistema também poderá ser utilizado em constelações de satélites voltadas para observação da Terra, monitoramento climático e coleta de dados ambientais.