Uma recente revisão publicada no servidor de pré-prints arXiv explorou sistematicamente o potencial das tecnologias de propulsão sem combustível na exploração espacial. Essas tecnologias, ao utilizar forças naturais e energia externa em substituição aos combustíveis químicos tradicionais, prometem superar as limitações atuais das capacidades das espaçonaves.

Desde 1903, quando Konstantin Tsiolkovsky propôs a equação do foguete, as espaçonaves dependem do transporte de combustível para gerar impulso. O ciclo formado pelo peso do combustível e pelas exigências de lançamento tem limitado o desenvolvimento de viagens interestelares por décadas. A propulsão sem combustível busca utilizar princípios físicos como gravidade e pressão da luz para realizar manobras, oferecendo novas soluções para a exploração do espaço profundo.

As tecnologias sem combustível já aplicadas incluem assistências gravitacionais e velas solares. A assistência gravitacional utiliza cálculos precisos da aproximação da espaçonave a planetas, aproveitando o momento orbital do planeta para acelerar. A sonda Voyager utilizou essa técnica para visitar planetas externos, mas depende de posições planetárias específicas e janelas de missão restritas. A sonda japonesa IKAROS, em 2010, validou a tecnologia de vela solar, gerando impulso contínuo a partir da reflexão de fótons para alcançar Vênus, demonstrando a viabilidade da propulsão sem combustível.

Velas magnéticas e elétricas representam direções mais avançadas da propulsão sem combustível. A vela magnética utiliza o campo gerado por bobinas supercondutoras para desviar partículas carregadas do vento solar, enquanto a vela elétrica obtém efeito similar por meio de cabos eletricamente carregados. Essas duas abordagens evitam o envelhecimento de materiais e podem proporcionar acelerações mais altas, mas enfrentam desafios de engenharia: a vela magnética exige o desdobramento de bobinas supercondutoras com dezenas de quilômetros de raio e manutenção de temperaturas extremamente baixas, e a vela elétrica precisa resolver a implementação de cabos leves de longo alcance e a manutenção de cargas elétricas.

A revisão destaca que cada método de propulsão sem combustível possui cenários de aplicação e limitações técnicas específicas. A assistência gravitacional é madura, porém condicionada; a vela solar é estável, mas depende de estruturas grandes e precisas; as velas magnéticas e elétricas apresentam grande potencial, mas ainda estão em fase de pesquisa e desenvolvimento. Combinando as vantagens dessas tecnologias, sistemas de propulsão sem combustível podem criar modos de exploração espacial mais flexíveis, estabelecendo a base para missões interestelares que ultrapassem os limites das tecnologias atuais.