A nave que surfaria explosões nucleares até às estrelas

Imagine uma nave espacial com 4.000 toneladas, do tamanho de um pequeno couraçado, sentada numa plataforma de lançamento no deserto do Nevada. Não há um único motor rugente na sua base. Em vez disso, uma placa de aço maciça e espessa — a "placa de impulso" — forma o seu fundo. A cada poucos segundos, uma pequena bomba atómica é ejectada por uma ranhura no centro dessa placa, cai uns centenas de metros e detona. O clarão vaporiza um propelente em plasma, que bate na placa com a força de um martelo de deuses. Amortecedores gigantescos, do tamanho de prédios, suavizam o pontapé brutal num empurrão constante e esmagador. A nave sobe, não num pilar de fogo químico, mas a surfar uma onda de explosões nucleares.

Isto não era ficção científica. Era o Projecto Orion, um programa de investigação americano sério, bem financiado e tecnicamente rigoroso que decorreu de 1958 a 1964. Por alguns anos breves, a engenharia mais audaciosa da era atómica esteve focada não em armas, mas em abrir o sistema solar — e as estrelas — à humanidade.

O nascimento de uma ideia louca

A ideia de usar explosões nucleares para propulsão remonta a 1947, quando o físico Stanislaw Ulam, um dos arquitectos da bomba de hidrogénio, propôs-o pela primeira vez. Mas permaneceu adormecida até 1958, quando a recém-formada Agência de Projectos de Investigação Avançada (ARPA) financiou um estudo na General Atomics, em San Diego. A equipa reuniu alguns dos espíritos mais afiados da física: Freeman Dyson, o brilhante teórico britânico-americano que se tornaria o principal defensor do projecto; Ted Taylor, um designer de armas carismático que dirigia o esforço; e o próprio Ulam como consultor.

O seu objectivo era impressionante. Queriam uma nave que pudesse transportar 150 pessoas e 1.200 toneladas de carga útil a Marte e voltar em apenas 125 dias — ou atingir Saturno em pouco mais de um ano. Em comparação, os foguetes químicos da época mal conseguiam colocar uma cápsula minúscula em órbita. A equação do foguetão de Tsiolkovsky, a tirania que prende a propulsão química a velocidades de escape baixas, seria quebrada não por um melhor combustível, mas por força bruta. Cada bomba libertava a energia de dezenas de milhares de toneladas de TNT. Nenhuma câmara de combustão química podia competir.

Engenharia do impossível

O design evoluiu rapidamente. A nave Orion seria construída como um submarino: casca de aço grossa, compartimentada, blindada contra radiação. A placa de impulso, com cerca de 30 metros de diâmetro e pesando centenas de toneladas, seria feita de aço ou alumínio, arrefecida por óleo a circular entre duas camadas para suportar o calor de explosões repetidas. Atrás dela, um sistema de amortecimento de dois estágios — primeiro pistões a gás, depois enormes molas helicoidais — alongaria o choque de microssegundos de cada explosão num impulso suave de meio segundo que a tripulação pudesse sobreviver.

As "unidades de pulso" em si eram maravilhas de miniaturização. Não eram bombas de cidade padrão. Eram dispositivos direcionados, com forma de charuto, com poucos metros de comprimento, cada uma produzindo o equivalente a 0,1 a 1 quilotoneladas de TNT — minúsculas para padrões nucleares. Uma massa de enchimento canalizada (tungsténio ou plástico) transformava a radiação X da bomba num jato de plasma estreito, apontado precisamente para a placa de impulso. A uma distância de detonção de 30 a 60 metros, a placa interceptava uma fração minúscula do rendimento da bomba, mas era o suficiente. O impulso específico — a medida de eficiência do foguetão — atingiria 6.000 a 100.000 segundos. Os melhores foguetes químicos mal chegam a 450.

A equipa não se limitou a calcular. Construíram modelos. Em 1959, no deserto de Point Loma, testaram um modelo de 1 metro, "Hot Rod", usando explosivos químicos convencionais (C-4) para simular os impulsos nucleares. Voou. Estabilizou-se. Aterrou intacto. Os filmes mostram uma pequena nave prateada a subir num pulso ritmado de fumo e fogo, prova de que a física do impulso pulsado funcionava. Dyson chamou-lhe "o momento mais emocionante da minha vida científica".

Uma nave para as estrelas

À medida que o design amadurecia, a ambição crescia. A versão "Super Orion" — um monstro de 8 milhões de toneladas lançado da Terra por foguetes Saturn V convencionais, depois acionando o seu motor nuclear em órbita — poderia transportar uma colónia de 1.300 pessoas. Dyson calculou que, com um arranjo de bombas aprimorado, uma Orion poderia atingir 3 a 5% da velocidade da luz. Isso colocava Alpha Centauri a uma viagem de 100 a 150 anos. Uma nave geracional, não uma sonda. Uma cidade interestelar.

Dyson imaginava a frota. "Saturno em 70 dias", escreveu. "A viagem para as estrelas não é mais um sonho, mas um projecto de engenharia." A equipa produziu milhares de páginas de relatórios técnicos abrangendo tudo, desde a mecânica da placa de impulso até à blindagem da tripulação contra a radiação da própria nave. Resolveram problemas que a NASA nem sequer tinha começado a considerar: como proteger a tripulação dos impulsos de radiação de cada explosão (a estrutura maciça da nave e a distância faziam a maior parte do trabalho), como evitar que a placa de impulso ablate demais (revestimentos de óleo e grafite), como guiar a nave (inclinando a placa ou disparando as bombas descentradas).

O fim do sonho

O assassino não foi a física. Foi a política. Em 1963, os Estados Unidos, a União Soviética e o Reino Unido assinaram o Tratado de Interdição Parcial de Ensaios Nucleares, proibindo explosões nucleares na atmosfera, no espaço exterior e debaixo de água. O Projecto Orion dependia de detonar centenas, talvez milhares, de pequenas bombas no espaço. O tratado tornou o conceito central ilegal.

A NASA, a transitar para o programa Apollo e para a química dos foguetes, não lutou por uma excepção. A Força Aérea, que tinha financiado estudos posteriores, retirou-se. Em 1964, o contrato da General Atomics expirou. A equipa dispersou. Dyson regressou à teoria quântica em Princeton. Taylor continuou a trabalhar em segurança nuclear. O enorme arquivo de relatórios de engenharia — muitos ainda classificados durante décadas — foi arquivado.

Freeman Dyson reflectiu mais tarde que Orion morreu porque "era demasiado grande, demasiado cedo". O mundo não estava pronto para uma nave que precisava de mil bombas nucleares para atingir órbita. O custo ambiental e político de encher a estratosfera com detritos de fissão — mesmo de dispositivos "limpos" — era inaceitável.

O legado que não morreu

Orion nunca voou. Mas provou algo vital: a equação do foguetão não é uma sentença de morte se estiver disposto a sair da química. A propulsão por pulso nuclear permanece, até hoje, o único conceito de propulsão interestelar que poderia ter sido construído com a tecnologia de 1960. Estudos modernos revisitam a ideia para missões no espaço profundo onde o tratado não se aplica — lançando de uma base lunar, ou montando em órbita e disparando o motor apenas no espaço interestelar.

Os modelos de teste «Hot Rod» estão agora no Museu Nacional do Ar e Espaço do Smithsonian. Parecem brinquedos ao lado do Saturn V. Mas representam o momento em que a humanidade esteve mais perto de construir uma nave estelar com as próprias mãos, martelando aço e soldando amortecedores, pronta para cavalgar a luz das estrelas falsas até às reais.

Este é apenas um episódio de uma história muito mais longa. Para o relato completo de o Projecto Orion e a propulsão por pulso nuclear, leia “Viagem interestelar” por Dr Alex Bugeja, PhD na MixCache.com.