- Taylor Hampson, mestre em Ciência e Engenharia Nuclear, trabalha em MIT com pesquisa apoiada pela NASA sobre propulsão nuclear térmica, que aquece o propelente com energia nuclear para ir a Marte.
- A propulsão nuclear térmica (NTP) pode oferecer eficiência maior do que os motores químicos com o mesmo impulso, acelerando a ida a Marte.
- Desafios incluem início e desligamento complexos, devido ao calor extremo e à necessidade de resfriar componentes até que o decaimento nuclear reduza a geração de calor.
- Hampson está modelando o motor como um sistema completo — tanque, bomba e demais peças — usando um modelo umidimensional para entender como variáveis afetam temperatura e pressão.
- O pesquisador atua sob orientação do professor Koroush Shirvan, já teve estágio na NASA e planeja doutorado após a graduação, com interesse em avançar a propulsão nuclear.
Taylor Hampson, estudante de mestrado no Departamento de Ciência e Engenharia Nuclear (NSE), pesquisa propulsion nuclear térmica (NTP) com apoio da NASA. O objetivo é aquecer o propelente, como hidrogênio, com energia nuclear para gerar impulso e reduzir tempos de viagem a Marte.
O estudo foca em entender o funcionamento de um motor de foguete não convencional. A NTP oferece mais eficiência do que os sistemas químicos equivalentes, mas envolve custos e entraves regulatórios. A expectativa é que missões humanas a Marte, previstas para a década de 2030, tornem a NTP mais relevante.
Historicamente, a propulsão espacial se divide em química, elétrica e nuclear. A nuclear térmica aquece o propelente com energia nuclear, oferecendo potencial de duplicar a eficiência para o mesmo nível de empuxo. O desafio inclui início, desligamento e gerenciamento de calor residual de fissão.
Hampson está modelando todo o sistema do motor, incluindo tanque e bomba, para compreender como diferentes configurações afetam desempenho, temperatura e pressão. Para acelerar os cálculos, ele utiliza um modelo unidimensional, que facilita a análise de impactos de variáveis ao longo da operação.
O trabalho envolve a complementação de efeitos termodinâmicos com efeitos neotrópicos de fissão, exigindo integração de diferentes domínios físicos. O projeto faz parte de uma linha de pesquisa iniciada com estágio na NASA, sob supervisão do professor Koroush Shirvan, em MIT, onde o reactor permite testar combustíveis nucleares.
Antes de avançar, o pesquisador destaca que o motor nuclear não funciona como um motor de combustão simples. O aquecimento rápido de materiais pode gerar falhas, e o resfriamento precisa continuar após a parada para reduzir calor residual. Esse cenário complica o arranque e o desligamento do motor.
Hampson participou de estágios na indústria espacial, como Blue Origin e Stoke Space, durante a formação, o que influenciou seu interesse por propulsão. Em MIT, ele busca avançar nos testes de combustíveis nucleares, com orientação de Shirvan, que também trabalha com esforços da NASA em NTP.
Embora a NTP ainda não tenha um caso de missão que a justifique plenamente, a viabilidade técnica e as lições de modelagem de sistemas completos podem apoiar decisões futuras. O pesquisador reconhece o caráter desafiador da área e vê o tema como promissor para avanços futuros.
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