Propulsor híbrido químico-iônico acelera e barateia pequenos satélites

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/06/2026

Quatro protótipos do novo propulsor eletromagnético híbrido serão usados em uma missão de teste patrocinada pela NASA, batizada de "Propulsão Verde Modo Duplo".
[Imagem: Amelia Bruno]

Micromotores para o espaço

Um novo sistema de propulsão para satélites artificiais combina a potência e a velocidade dos propulsores químicos convencionais com a precisão e a eficiência de combustível dos propulsores elétricos, também conhecidos como motores iônicos.

Esse minúsculo motor-foguete híbrido promete viabilizar o desenvolvimento de uma nova geração de pequenos satélites mais ágeis e flexíveis, capazes de realizar manobras rápidas quando necessário, ou fazer ajustes lentos e precisos quando a missão exigir.

A chave do novo sistema é um propelente especial que pode alimentar tanto propulsores químicos quanto elétricos, que tradicionalmente exigem fontes de combustível separadas e volumosas.

"Se você pode ter propulsão química e elétrica em um único pacote compacto, é o melhor dos dois mundos," disse Amelia Bruno, do MIT. "Isso abre as portas para que pequenos satélites realizem ainda mais ciência, mais observações e missões mais interessantes, tudo em uma plataforma menor e mais barata."

Imagem de microscopia eletrônica de varredura das pontas em uma matriz de emissores do sistema de propulsão por eletropulverização.
[Imagem: Amelia R. Bruno et al. - 10.2514/1.B40175]

Propulsor híbrido químico-iônico

Miniaturizar satélites e sondas espaciais é uma ótima ideia, mas espaçonaves menores exigem tudo menor, incluindo os sistemas de propulsão. Os motores-foguetes químicos são bem conhecidos e testados, mas é difícil construir versões muito pequenas que sejam eficientes, e seu gasto de combustível é bem alto.

Entram em cena então os propulsores eletrostáticos, que podem ter o tamanho de uma bateria do tipo botão. Cada propulsor fica sobre um pequeno reservatório de propelente líquido, um tipo de sal conhecido como líquido iônico. Quando o reservatório é conectado a uma bateria, a energia carrega eletricamente uma quantidade correspondente de íons, e essas partículas carregadas são então canalizadas para fora através do bocal de saída e, ao serem lançadas no espaço como um jato, elas geram propulsão.

A descoberta da equipe é que um propelente especial já desenvolvido para a NASA pode alimentar tanto propulsores elétricos quanto químicos, que tradicionalmente exigem fontes de combustível separadas e volumosas. É um tipo de "monopropelente verde" originalmente desenvolvido para propulsão química, mas que também se mostrou adequado para alimentar propulsores eletromagnéticos.

Combustível iônico

O novo combustível é mais versátil devido à sua composição química, que faz dele um líquido iônico.

"Os líquidos iônicos são muito estáveis e podem até permanecer líquidos no espaço, algo que poucos materiais conseguem fazer," explicou Amelia. "E é basicamente um mar de íons, e é por isso que baseamos nossa tecnologia neles, para que possamos extrair esses íons por meio de uma eletropulverização."

Os propulsores eletromagnéticos são extremamente eficientes em termos de combustível e podem realizar manobras lentas e precisas, como impulsionar uma pequena espaçonave acelerando-a de forma lenta, mas contínua, para uma longa jornada interplanetária. Os propulsores químicos, em contraste, requerem um grande suprimento de combustível para realizar rajadas curtas e rápidas, por exemplo, para ascender e descer rapidamente, ou acelerar e desacelerar.

"Poderemos enviar cubesats para Marte ou para o cinturão de asteroides, onde eles poderão fazer a viagem lentamente, usando propulsores de eletropulverização," disse o professor Paulo Lozano. "Você pode então usar seus propulsores químicos para se mover rapidamente e observar características interessantes. Você terá muito mais flexibilidade para fazer muito mais coisas."

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