UFOeUAPARQUIVO EM PORTUGUÊS

01/11/2010 / Relatórios preparados para a Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4) da DIA, Washington, D.C., EUA

DIA, 2010: dois estudos do AAWSAP sobre fusão “aneutrônica” concluem que ela serviria a satélites e a Marte, mas não às estrelas

Dois DIRDs com o mesmo título e a mesma data, 1º de novembro de 2010, avaliam foguetes movidos a fusão nuclear sem emissão de nêutrons. Um conclui que a antimatéria seria mais promissora; o outro, que a fusão aneutrônica poderia substituir propulsores de satélites e levar missões a Marte, mas só serviria além do sistema solar com uma física de propulsão ainda inexistente.

História da investigação
Data do evento
01/11/2010
Local
Relatórios preparados para a Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4) da DIA, Washington, D.C., EUA
Tema
História da investigação
Órgãos das fontes
DOW
Documentos
2 documentos · 86 páginas
Leitura
18 min
Capa com selo da DIA, parte das letras apagadas, e o título Aneutronic Fusion Propulsion.Capa de relatório oficialPágina física 1
Capa de relatório oficial · Defense Intelligence Agency (DIA) · Página física 1 do arquivo divulgado. Capa do DIRD “Aneutronic Fusion Propulsion” (D145), de 1º de novembro de 2010, da série Defense Futures. D145, página física 1. Partes da marcação e do cabeçalho estão apagadas no próprio fac-símile. Fonte documental ↗ · Ampliar imagem ↗

FONTES DOCUMENTAIS · DOW

O que os registros contam

São dois estudos técnicos encomendados pela Agência de Inteligência de Defesa dos EUA (DIA) no programa AAWSAP, ambos chamados “Aneutronic Fusion Propulsion” e datados de 1º de novembro de 2010, na série Defense Futures. O primeiro (D145) tem um autor, “AAP Person 83”; o segundo (D146), três, “AAP Person 85, 88 e 89”. Não são relatos de avistamento e não mencionam UFOs ou UAPs. Tratam de propulsão espacial com física conhecida.

Fusão aneutrônica é a fusão de núcleos leves, como hidrogênio com boro-11 ou deutério com hélio-3, que libera quase só partículas com carga elétrica, e não nêutrons. Isso reduziria a blindagem contra radiação e permitiria converter a energia diretamente em eletricidade. O problema, lembrado nos dois textos, é que nenhum reator de fusão controlada produziu mais energia do que consome, depois de 60 anos de pesquisa e dezenas de bilhões de dólares.

O D145 revisa foguetes químicos, iônicos e nucleares de fissão, como os do Projeto Rover testados em Nevada, e propostas de fusão, entre elas as de Robert Bussard, que considera as mais desenvolvidas. Na conclusão, curta, afirma que motores de antimatéria seriam “mais promissores”, porque já existe técnica para armazenar pequenas quantidades de anti-hidrogênio, e aponta como obstáculos a produção em escala comercial e o transporte seguro da antimatéria para o espaço.

O D146 descreve os conceitos de confinamento que atraíam capital privado, como o foco de plasma denso e o confinamento eletrostático inercial, e traça um roteiro até uma missão tripulada por volta de 2060. Sua conclusão é que esses propulsores poderiam, a curto prazo, substituir os propulsores iônicos de satélites e, mais tarde, servir a voos tripulados a Marte, mas “não serão práticos além do sistema solar” sem uma física de propulsão revolucionária. A última frase pede que o futuro se concentre “mais em ciência e engenharia e menos em ficção científica”.

Os dois estudos mostram a parte do AAWSAP dedicada a tecnologias de propulsão avançadas mas convencionais, ao lado dos relatórios mais especulativos do programa sobre dobra espacial e antigravidade. Nenhum dos dois cita observação de objetos não identificados nem sugere que a fusão aneutrônica explique relatos desse tipo. O valor histórico está em mostrar que o programa encomendou avaliações sóbrias, que terminam pedindo menos ficção científica, ao lado de estudos especulativos. As avaliações são dos autores, com base no conhecimento de 2010.

LEITURA DIRETA DO ARQUIVO

O documento, em português

D145: traduzidos na íntegra a capa, o expediente (página 3; a página 2 está em branco), a introdução (páginas 7 e 8) e o capítulo 7 de conclusões (página 37). Ficaram de fora o sumário, os capítulos 1 a 6 (páginas 9 a 36), os apêndices de cálculo de missão relativística e as notas. D146: traduzidos na íntegra a capa, o expediente, o resumo (página 5), o capítulo 1 de visão geral, que funciona como introdução (páginas 6 e 7), e o capítulo 7 de conclusões (página 35). Ficaram de fora o sumário, os capítulos 2 a 6 (páginas 8 a 34) e as notas finais.

TRECHO 1 · PÁGINA FÍSICA 1

D145, página física 1: capa

NÃO CLASSIFICADO//[“PARA USO OFICIAL APENAS”, riscado]. Documento de Referência de Inteligência de Defesa. Futuros da Defesa. 1º de novembro de 2010. ICOD [data-limite da informação]: 20 de julho de 2010. [DIA]-08-1011-003. Propulsão por fusão aneutrônica.

Nota editorial: Conferido no fac-símile da capa. A marcação “FOR OFFICIAL USE ONLY” aparece riscada, o que indica a retirada dessa restrição na liberação. Nesta capa, a marcação de classificação e a palavra “Intelligence” estão parcialmente apagadas no fac-símile (“CLASSIFIED//FOR FFICIAL E LY”, “Intell nce”), e o prefixo “DIA” do número não aparece. A página física 2 é uma folha em branco.

Conferir original em inglês
UNCLASSIFIED//[FOR OFFICIAL USE ONLY, struck through] Defense Intelligence Reference Document Defense Futures 01 November 2010 ICOD: 20 July 2010 [DIA]-08-1011-003 Aneutronic Fusion Propulsion

Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 1, contando a capa.

TRECHO 2 · PÁGINA FÍSICA 3

D145, página física 3: expediente

Propulsão por fusão aneutrônica. O Defense Intelligence Reference Document [Documento de Referência de Inteligência de Defesa] fornece informação de referência não substantiva, mas autorizada, relacionada a temas ou metodologias de inteligência. Preparado por: Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4), Escritório de Alerta de Defesa, Diretoria de Análise, Agência de Inteligência de Defesa. Autor: [nome substituído por “AAP Person 83”]. Notas administrativas: (U) [não classificado] AVISO DE DIREITOS AUTORAIS: não está autorizada a divulgação adicional das fotografias desta publicação. Este produto faz parte de uma série de relatórios de tecnologia avançada produzidos no ano fiscal de 2010 no Programa de Aplicações de Sistemas de Armas Aeroespaciais Avançados (AAWSA) do Escritório de Alerta de Defesa da Agência de Inteligência de Defesa. Comentários ou perguntas sobre este documento devem ser enviados a [nome substituído por “AAP Person 1”], gerente do Programa AAWSA, Agência de Inteligência de Defesa, aos cuidados de JUIAF - DI/DWO-3, Edifício 6000, Washington, D.C. 20340-5100.

Nota editorial: Conferido no fac-símile. O texto automático desta página tem falhas de reconhecimento nos nomes substituídos e no endereço; o original foi transcrito pela imagem. Os nomes aparecem no fac-símile como caixas com “AAP Person”. O expediente deste documento está na página física 3; o programa aparece grafado “Advanced Aerospace Weapon System Applications (AAWSA)” e o endereço “Washington, DC 20340-5100”.

Conferir original em inglês
Aneutronic Fusion Propulsion The Defense Intelligence Reference Document provides nonsubstantive but authoritative reference information related to intelligence topics or methodologies. Prepared by: Technology Warning Division (DWO-4) Defense Warning Office Directorate for Analysis Defense Intelligence Agency Author: AAP Person 83 Administrative Notes: (U) COPYRIGHT WARNING: Further dissemination of the photographs in this publication is not authorized. This product is one in a series of advanced technology reports produced in FY 2010 under the Defense Intelligence Agency, Defense Warning Office's Advanced Aerospace Weapon System Applications (AAWSA) Program. Comments or questions pertaining to this document should be addressed to [AAP Person 1] AAWSA Program Manager, Defense Intelligence Agency, ATTN: JUIAF - DI/DWO-3, Bldg 6000, Washington, DC 20340-5100.

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TRECHO 3 · PÁGINA FÍSICA 7

D145, páginas físicas 7 e 8: introdução (íntegra)

Propulsão por fusão aneutrônica. Introdução. A exploração espacial é limitada pela tecnologia de propulsão existente. Até agora, foguetes químicos foram usados para alcançar a órbita baixa, a Lua e as regiões externas do sistema solar. Foguetes químicos podem usar combustível sólido ou líquido. Qualquer que seja o tipo de combustível, seu projeto é semelhante ao mostrado na Figura 1. O oxigênio é combinado com hidrogênio ou com um combustível de hidrocarboneto numa câmara de combustão, onde altas temperaturas e pressões fazem a exaustão ser ejetada por um bocal supersônico para dar empuxo ao foguete. A quantidade de movimento do combustível ejetado pelo bocal fornece a força, ou empuxo, que acelera o foguete para a frente. Há muitas variações de foguetes químicos, mas todas sofrem com a necessidade de carregar quantidades enormes de combustível. Outros métodos foram propostos para diminuir a necessidade de levar ao espaço uma massa tão grande de combustível. Os propulsores iônicos, por exemplo, são usados para fornecer o empuxo muito baixo necessário para manter satélites em órbita. O “combustível” que carregam é gás xenônio acelerado por campos elétricos. A propulsão por fissão nuclear foi proposta para missões espaciais, e foguetes térmicos com reator de fissão foram construídos e testados no Nevada Test Site pelo Projeto Rover, entre 1956 e 1971 [nota 1]. Nesses foguetes, um reator nuclear fornece calor ao hidrogênio líquido por fissão e ejeta o gás hidrogênio por um bocal de Laval para gerar empuxo. Embora ainda precisem carregar hidrogênio como propelente, esses foguetes podem ter mais do dobro do desempenho dos foguetes químicos por usarem o calor da fissão em vez de reagentes químicos. Os resultados dos 72 testes de reator do Projeto Rover foram muito promissores e culminaram no teste bem-sucedido, de 12 minutos, do reator Phoebus-2A NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), que gerou mais de 4 gigawatts de potência térmica. Um problema dos foguetes de fissão nuclear são os contaminantes radioativos. Esses contaminantes na exaustão tornam essa tecnologia impossível de usar no lançamento de cargas a partir da Terra. Além disso, em aplicações no espaço, a tripulação precisa ser protegida da radiação com materiais pesados de blindagem ou ficando o mais longe possível do sistema de propulsão com reator. A fusão nuclear, ao contrário da fissão, oferece outra tecnologia potencial de propulsão. Num sistema de propulsão por fusão, isótopos de elementos leves são fundidos em condições extremas para formar elementos mais pesados, liberando grandes quantidades de energia térmica. Essa energia pode ser usada para aquecer hidrogênio líquido a altas temperaturas e expandi-lo por um bocal de Laval para gerar empuxo, de modo semelhante ao mostrado na Figura 1. Normalmente, isótopos de hidrogênio e hélio seriam usados em sistemas de propulsão por fusão. O deutério é um isótopo do hidrogênio e pode ser separado do hidrogênio da água. As reações de fusão são difíceis de iniciar devido às altas temperaturas e pressões necessárias. As bombas termonucleares, por exemplo, combinam um dispositivo de fusão com uma bomba de fissão nuclear para fornecer as altas temperaturas necessárias para iniciar a reação de fusão. Quaisquer que sejam as condições exigidas para induzir a fusão nuclear, a liberação de energia é grande. Do ponto de vista da propulsão, uma vantagem da fusão sobre a fissão é que, para um dado empuxo, a reação de fusão exige menos combustível do que a fissão ou os sistemas químicos. Reatores de fusão que usam deutério ou trítio são os mais fáceis de iniciar; porém, geram quantidades significativas de radiação de nêutrons. Isso é um risco para a tripulação de uma nave espacial, e há grande probabilidade de que os nêutrons produzidos por reatores de fusão escapem para o espaço sem entregar muito de sua energia a um propelente de hidrogênio. Outras reações de fusão, com isótopos de hélio e lítio, geram apenas partículas carregadas, como prótons, que percorrem distâncias muito curtas antes de ceder toda a sua energia como calor. Essas reações de “fusão aneutrônica” ocorrem sem produção de nêutrons e diminuem a necessidade de carregar grandes quantidades de material de blindagem para a tripulação. A energia das partículas carregadas geradas pela fusão aneutrônica também pode ser captada em bobinas condutoras e convertida diretamente em eletricidade. A fusão aneutrônica promete ser um mecanismo importante para a futura propulsão espacial, embora novos sistemas de aceleradores ou lasers precisem ser pesquisados e desenvolvidos para iniciar, sustentar e controlar a reação de fusão. Outro método futurista de propulsão de espaçonaves envolve o uso de antimatéria. A antimatéria inclui antiprótons, antinêutrons e pósitrons (antielétrons). Embora esse processo de propulsão possa ser o mais eficiente, a antimatéria tem desvantagens. Por exemplo, ela é gerada apenas em quantidades mínimas em instalações de aceleradores ao redor do mundo. Embora tenha sido capturada e armazenada, a contenção continua sendo um problema. Quando a antimatéria se combina com a matéria, aniquila-se completamente e se converte em energia, que então pode ser convertida em calor para um sistema de propulsão. As reações de antimatéria fornecem a maior quantidade de energia por unidade de massa de qualquer combustível potencial, mas a capacidade de gerar quantidades significativas de anti-hidrogênio ou combustíveis de antimatéria semelhantes em qualquer instalação de acelerador é muito limitada. O foco deste estudo é a propulsão por fusão aneutrônica. São parte integrante deste estudo os temas do combustível, do projeto de foguetes e das organizações que pesquisam o desenvolvimento da fusão aneutrônica. [Figura 1. Foguete químico a combustível líquido.]

Nota editorial: Conferido no fac-símile da página.

Conferir original em inglês
Aneutronic Fusion Propulsion Introduction Space exploration is limited by existing propulsion technology. Up to now, chemical rockets have been used to reach low-Earth orbit, the Moon, and the outer regions of the solar system. Chemical rockets can use either solid or liquid fuel. Regardless of the type of fuel, their design is similar to that shown in Figure 1. Oxygen is combined with hydrogen or a hydrocarbon fuel in a combustion chamber where high temperatures and pressures cause the exhaust to be ejected through a supersonic nozzle to provide thrust to the rocket. The momentum of the fuel ejected through the nozzle provides the force or thrust that accelerates the rocket forward. There are many variations of chemical rockets, but they all suffer from the need to carry copious amounts of fuel. Other methods have been proposed to decrease the need to carry such a significant mass of fuel into space. Ion drives, for example, are used to provide the very low thrust required to maintain satellites in Earth orbit. The "fuel" that they carry is xenon gas accelerated by electric fields. Nuclear fission propulsion has been proposed for space missions, and thermal nuclear fission reactor rockets were constructed and tested at the Nevada Test Site through Project Rover between 1956 and 1971.[1] In these rockets, a nuclear reactor provides heat to liquid hydrogen through nuclear fission and ejects the hydrogen gas through a Laval nozzle to generate thrust. While these rockets must still carry hydrogen fuel as a propellant, these rockets can provide more than twice the performance of chemical rockets by using heat through fission rather than reactive chemicals. The results of the 72 reactor tests conducted under Project Rover were very promising and culminated in the successful 12-minute test of the Phoebus-2A NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) reactor that generated over 4 gigawatts of thermal power. One problem associated with nuclear fission rockets is radioactive contaminants. These contaminants in the exhaust make this technology impossible to use in launching payloads from Earth. Additionally, for applications in space, radiation protection must be provided for the crew by adding heavy shielding materials or by locating the crew as far as possible from the reactor propulsion system. Nuclear fusion, as opposed to fission, provides another potential propulsion technology. In a fusion propulsion system, isotopes of light elements are fused together under extreme conditions to form heavier elements, releasing large amounts of thermal energy. This thermal energy can be used to heat liquid hydrogen to high temperatures and expand it through a Laval nozzle to provide thrust in a manner similar to that shown in Figure 1. Typically, isotopes of hydrogen and helium would be used in fusion propulsion systems. Deuterium is an isotope of hydrogen and can be separated from the hydrogen in water. Fusion reactions are difficult to initiate due to the high temperatures and pressures required. Thermonuclear bombs, for example, combine a fusion device with a nuclear fission bomb to provide the high temperatures required to initiate the fusion reaction. Regardless of the conditions required to induce nuclear fusion, the energy release is large. From propulsion standpoint, an advantage of fusion over fission is that for a given amount of thrust, the fusion reaction requires less fuel than either fission or chemical propulsion systems. Fusion reactors using deuterium or tritium fuels are easiest to initiate; however, they generate significant amounts of neutron radiation. This is a hazard for the crew on a space ship, and there is a high probability that neutrons produced by fusion reactors would escape into space without providing much of their energy to a hydrogen propellant. Other fusion reactions using isotopes of helium and lithium will generate only charged particles, such as protons, that travel very short distances before giving up all of their energy as heat. These "aneutronic fusion" reactions take place without neutron production and decrease the need to carry large amounts of radiation shielding material for the crew. The energy from charged particles generated by aneutronic fusion can also be captured in conductive coils and converted directly into electricity. Aneutronic fusion promises to be an important mechanism for future space propulsion, although novel accelerator or laser systems must be researched and developed in order to initiate, sustain, and control the fusion reaction. Another futuristic method of spacecraft propulsion involves the use of antimatter. Antimatter includes antiprotons, antineutrons, and positrons (anti-electrons). Although this propulsion process may be the most efficient, antimatter has some drawbacks. For example, antimatter is generated in only minute quantities at accelerator facilities around the world. Although it has been captured and stored, containment remains a problem. When antimatter combines with matter, it completely annihilates and converts to energy, which then can be converted into heat for a propulsion system. Antimatter reactions provide the greatest amount of energy per unit mass of any potential fuel, but the ability to generate significant quantities of antihydrogen or similar antimatter fuels at any accelerator facility is very limited. The focus of this study is on aneutronic fusion propulsion. Integral to this study are the topics of fuel, rocket design, and the organizations that research aneutronic fusion development. [Figure 1: diagram labeled Liquid H2, LOX, nozzle] Figure 1. Liquid-Fueled Chemical Rocket.

Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 7, contando a capa.

TRECHO 4 · PÁGINA FÍSICA 37

D145, página física 37: capítulo 7, conclusões (íntegra)

Capítulo 7: Conclusões. Entre as várias tecnologias de propulsão por fusão aneutrônica desenvolvidas, Robert Bussard e seus colegas parecem ter as propostas mais desenvolvidas. Todos os projetos de fusão nuclear dependem de uma ignição das reações de fusão que consuma menos energia do que a produzida pela fusão. Esse obstáculo é significativo e tem impedido que reatores de fusão gerem eletricidade comercial. Os motores de antimatéria são uma tecnologia mais promissora, já que a técnica para colher e armazenar pequenas quantidades de anti-hidrogênio já existe. A antimatéria é uma forma de energia mais densa que os combustíveis de fusão e apresenta a possibilidade de criar um foguete que se aproxime da velocidade da luz em relação à Terra. Os principais obstáculos à propulsão por antimatéria incluem a produção de quantidades comerciais de anti-hidrogênio e o transporte seguro de antimatéria da superfície da Terra para o espaço.

Nota editorial: Conferido no fac-símile da página.

Conferir original em inglês
Chapter 7: Conclusions Among the various aneutronic fusion propulsion technologies developed, Robert Bussard and his colleagues appear to have the best developed proposals. All nuclear fusion designs rely on ignition of the fusion reactions that will consume less energy than is produced by fusion. This hurdle is significant and has thwarted the ability for fusion reactors to generate commercial electricity. Antimatter engines are a more promising technology, since the technique to harvest and store small amounts of antihydrogen already exists. Antimatter is a denser form of energy than fusion fuels and presents the possibility of creating a rocket that approaches the speed of light relative to Earth. The major hurdles to antimatter propulsion include the production of commercial quantities of antihydrogen and the safe transport of antimatter from the earth's surface into space.

Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 37, contando a capa.

TRECHO 5 · PÁGINA FÍSICA 1

D146, página física 1: capa

NÃO CLASSIFICADO//[“PARA USO OFICIAL APENAS”, riscado]. Documento de Referência de Inteligência de Defesa. Futuros da Defesa. 1º de novembro de 2010. ICOD [data-limite da informação]: 20 de julho de 2010. DIA-08-1011-004. Propulsão por fusão aneutrônica.

Nota editorial: Conferido no fac-símile da capa. A marcação “FOR OFFICIAL USE ONLY” aparece riscada, o que indica a retirada dessa restrição na liberação.

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UNCLASSIFIED//[FOR OFFICIAL USE ONLY, struck through] Defense Intelligence Reference Document Defense Futures 01 November 2010 ICOD: 20 July 2010 DIA-08-1011-004 Aneutronic Fusion Propulsion

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TRECHO 6 · PÁGINA FÍSICA 2

D146, página física 2: expediente

(U) [não classificado] Propulsão por fusão aneutrônica. O Defense Intelligence Reference Document [Documento de Referência de Inteligência de Defesa] fornece informação de referência não substantiva, mas autorizada, relacionada a temas ou metodologias de inteligência. Preparado por: Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4), Escritório de Alerta de Defesa, Diretoria de Análise, Agência de Inteligência de Defesa. Autores: [nomes substituídos por “AAP Person 85”, “AAP Person 88”, “AAP Person 89”]. AVISO DE DIREITOS AUTORAIS: não está autorizada a divulgação adicional das fotografias desta publicação. Este produto faz parte de uma série de relatórios de tecnologia avançada produzidos no ano fiscal de 2010 no Programa de Aplicações de Sistemas de Armas Aeroespaciais Avançados (AAWSA) do Escritório de Alerta de Defesa da Agência de Inteligência de Defesa. Comentários ou perguntas sobre este documento devem ser enviados a [nome substituído por “AAP Person 1”], gerente do Programa AAWSA, Agência de Inteligência de Defesa, aos cuidados de JUIAF - DI/DWO-3, Edifício 6000, Washington, D.C. 20340-5100.

Nota editorial: Conferido no fac-símile. O texto automático desta página tem falhas de reconhecimento nos nomes substituídos e no endereço; o original foi transcrito pela imagem. Os nomes aparecem no fac-símile como caixas com “AAP Person”.

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(U) Aneutronic Fusion Propulsion The Defense Intelligence Reference Document provides nonsubstantive but authoritative reference information related to intelligence topics or methodologies. Prepared by: Technology Warning Division (DWO-4) Defense Warning Office Directorate for Analysis Defense Intelligence Agency Authors: AAP Person 85, AAP Person 88, AAP Person 89 COPYRIGHT WARNING: Further dissemination of the photographs in this publication is not authorized. This product is one of a series of advanced technology reports produced in FY 2010 under the Defense Intelligence Agency, Defense Warning Office's Advanced Aerospace Weapons System Applications (AAWSA) Program. Comments or questions pertaining to this document should be addressed to [AAP Person 1] AAWSA Program Manager, Defense Intelligence Agency, ATTN: JUIAF - DI/DWO-3, Bldg 6000, Washington, D.C. 20340-5100.

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TRECHO 7 · PÁGINA FÍSICA 5

D146, página física 5: resumo (íntegra)

Propulsão por fusão aneutrônica. Resumo. A produção controlada de energia por fusão está em desenvolvimento há 60 anos. O objetivo principal tem sido obter a capacidade de criar usinas de energia terrestres usando deutério e trítio como combustível. Infelizmente, esse objetivo não foi alcançado, por razões técnicas e econômicas. No entanto, o limiar para o sucesso na aplicação da fusão à propulsão é consideravelmente mais baixo, especialmente se forem usados combustíveis sem trítio. O trítio precisa ser continuamente produzido; essas reações geram nêutrons rápidos, que exigem blindagem e obrigam a substituir periodicamente os materiais estruturais. Esses combustíveis de fusão “aneutrônicos”, como o hidrogênio que se funde com o boro-11, vêm sendo estudados extensamente para aplicações de propulsão espacial desde os anos 1980. Este relatório revisa a física básica do plasma de fusão, os conceitos de projeto que aplicam a fusão aneutrônica à propulsão e os requisitos para a transição ao espaço. Os conceitos predominantes estudados incluem a configuração de campo magnético reverso, o foco de plasma denso e o confinamento eletrostático inercial. Todos esses conceitos têm programas financiados por capital de risco para energia de fusão terrestre. Aplicados à propulsão no espaço ou no espaço próximo, podem superar o desempenho de qualquer propulsor elétrico convencional. O desenvolvimento tecnológico futuro da propulsão por fusão aneutrônica será motivado inicialmente pelos satélites GEO muito grandes que serão desenvolvidos nos próximos 20 anos para comunicações de banda larga comerciais e militares. O desenvolvimento adicional de sistemas de propulsão de potência muito alta (> 100 kW) para Marte e além exigirá grandes avanços em todas as áreas tecnológicas de confinamento, potência pulsada e aceleradores de feixes de íons combustíveis.

Nota editorial: Conferido no fac-símile da página.

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Aneutronic Fusion Propulsion Summary Controlled fusion energy production has been under development for 60 years. The primary objective has been gaining the ability to create terrestrial power plants using deuterium and tritium as fuel. Unfortunately, this objective has been eluded for both technical and economic reasons. However, the threshold for achieving success in applying fusion to propulsion is considerably relaxed, especially if fuels are used that do not use tritium. Tritium has to be continuously bred; these reactions yield fast neutrons, which require shielding and cause structural materials to be periodically replaced. Such "aneutronic" fusion fuels, such as hydrogen fusing with Boron-11, have been studied extensively for space propulsion applications since the 1980s. This report reviews the basic fusion plasma physics, design concepts that apply aneutronic fusion for propulsion, and the requirements for transitioning to space. The predominant concepts studied include magnetic field reversed configuration, dense plasma focus and inertial electrostatic confinement. All of these concepts have venture capital funded programs for terrestrial fusion power. When applied to space or near-space propulsion, they can exceed the performance of any conventional electric thruster. The future technology development of aneutronic fusion propulsion will initially be motivated by the very large GEO satellites that will be developed in the next 20 years for commercial and military broadband communication. Further development of very-high-power propulsion systems(> 100 kW) to Mars and beyond will require major developments in all technology areas for confinement pulsed power and ion fuel beam accelerators.

Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 5, contando a capa.

TRECHO 8 · PÁGINA FÍSICA 6

D146, páginas físicas 6 e 7: capítulo 1, visão geral do conceito (íntegra)

Capítulo 1: Visão geral do conceito. A fusão termonuclear controlada tem sido a aspiração de cientistas e engenheiros nucleares nos últimos 60 anos. Nesse período, dezenas de bilhões de dólares foram investidos nesse empreendimento, e o resultado esperado foi sendo empurrado ainda mais para o futuro. Quando Lyman Spitzer inventou o Stellarator, em 1951, esperava-se que bastassem 5 anos de experimentos concentrados de física de plasma para dominar a fusão de íons de hidrogênio confinados por campos magnéticos. No entanto, as numerosas instabilidades novas que surgiram com pressões de confinamento magnético cada vez maiores têm sido um obstáculo ao sucesso da fusão controlada. Em 1983, Robert Bussard redescobriu um dispositivo de fusão inventado por Robert Hirsch em sua tese de doutorado de 1966. O Fusor, como Hirsch o chamou com seu orientador, o famoso inventor Philo Farnsworth, usava simplesmente eletrodos esféricos concêntricos numa câmara de vácuo. Quando se fornecia gás deutério à câmara e se aplicava aos eletrodos um pulso de 30 kV com alguns microssegundos, ocorria fusão D-D, liberando hélio e nêutrons. Embora liberasse menos energia do que a necessária para o pulso elétrico inicial, forneceu evidência de um método para obter aquecimento suplementar até a ignição de plasmas confinados magneticamente. O Fusor levou ao desenvolvimento contínuo do que hoje se chama dispositivos de Confinamento Eletrostático Inercial (IEC). Entre eles estava o Foco de Plasma Denso (DPF), um tubo de produção de plasma inventado em 1961, e vários outros dispositivos. Dispositivos de confinamento magnético usaram o método IEC com camadas implosivas de lítio ou aplicando feixes intensos a partir das duas extremidades de um dispositivo de estricção magnética linear. Esse ressurgimento de conceitos alternativos de confinamento foi imediatamente aplicado à propulsão espacial por fusão, pois se reconheceu que haveria uma vantagem sobre a propulsão por fissão nuclear, com seus custosos requisitos de segurança. Para reduzir a massa de blindagem e as preocupações de segurança no lançamento de combustível de trítio, também foram adotados combustíveis de fusão “aneutrônicos”, que não geram nêutrons. Os combustíveis aneutrônicos incluem os isótopos de elementos leves que, ao se fundirem, não produzem nêutrons ou produzem muito poucos, pela fusão de produtos secundários. Embora haja oito dessas reações para núcleos leves, as mais práticas para reatores de fusão incluem as seguintes: D + ³He → ⁴He + p; p + ⁷Li → 2 ⁴He; p + ¹¹B → 3 ⁴He. No Capítulo 2, revisaremos a física de plasma de fusão necessária para aplicar essas reações aneutrônicas a um dispositivo de confinamento e tornar um reator de fusão viável para propulsão, o que é descrito no Capítulo 3. No Capítulo 4, a relevância desses conceitos será revista e avaliada para aplicações aeroespaciais, incluindo propulsão no espaço próximo, orbital e interplanetária, bem como o potencial de uso interestelar. No Capítulo 5, resumiremos a pesquisa e o desenvolvimento recentes, com financiamento nacional, internacional e privado, que podem acelerar o desenvolvimento, e no Capítulo 6 delineamos um caminho de P&D para as tecnologias e sistemas de fusão aneutrônica necessários nos próximos 50 anos. Por fim, apresentamos no Capítulo 7 um resumo segundo o qual a propulsão por fusão aneutrônica: • pode ter aplicações de curto prazo para substituir os atuais propulsores iônicos de satélites e estender sua aplicação ao voo interplanetário; • requer amplo desenvolvimento tecnológico para aplicações no ar e no espaço próximo; • não será prática além do sistema solar, a menos que uma física de propulsão revolucionária possa ajudar no voo até o próximo sistema estelar, onde “propulsores iônicos” de fusão poderão então ser usados. Apesar da atenção que a propulsão recebeu da comunidade científica, o problema tem sido tratado de modo insuficiente pela comunidade da ciência espacial. Embora seja certamente verdade que o sistema de acionamento por fusão precisa ter sucesso do ponto de vista teórico e experimental antes de se considerar sua adaptação ao ambiente espacial, muitos aspectos críticos, como o lançamento a partir da Terra, a montagem no espaço, a ciência de materiais espaciais, a operação segura do voo e o sucesso da missão, precisam ser introduzidos cedo na fase de projeto. Mais importante, agora que esses conceitos de propulsão por fusão começam a parecer viáveis e atraentes, a transição para o espaço e o desenvolvimento inerente de aplicações aeroespaciais precisam de foco considerável. Com essa consideração, começamos agora com um panorama da física de plasma que inclui eficiências de fusão e esquemas de confinamento para fusão aneutrônica, o que nos leva à aplicação nas discussões de conceitos de propulsão que se seguem.

Nota editorial: Conferido no fac-símile da página.

Conferir original em inglês
Chapter 1: Concept Overview Controlled thermonuclear fusion has been the aspiration for nuclear scientists and engineers for the last 60 years. During that time, tens of billions of dollars have been invested in this endeavor with the expected fruition being pushed even further into the future. When Lyman Spitzer invented the Stellarator in 1951, it was expected to take only 5 years of concentrated plasma physics experiments to harness the fusion of hydrogen ions confined by magnetic fields. However, the numerous new instabilities that arose under increasing higher magnetic confinement pressures have been a roadblock to the success of controlled fusion. In 1983, a rediscovery was made by Robert Bussard of a fusion device invented by Robert Hirsch in his 1966 Ph.D. thesis. The Fusor, as Hirsch named it with his thesis advisor and famous inventor Philo Farnsworth, simply used spherically concentric electrodes in a vacuum chamber. When a deuterium gas was supplied to the chamber and a few-microsecond pulse at 30 kV was applied to the electrodes, D-D fusion occurred, releasing He and neutrons. Although it released less energy than was needed to supply the initial electric pulse, it provided the evidence for a method to obtain supplementary heating to ignition of magnetically confined plasmas. The Fusor led to continued development of what is now called Inertial Electrostatic Confinement (IEC) devices. Amongst these was the Dense Plasma Focus (DPF), a plasma production tube invented in 1961, and several other devices. Magnetic confinement devices utilized the IEC method with imploding layers of lithium or applying intense beams from either end of a linear magnetic pinch device. This resurgence of alternate confinement concepts was immediately applied to fusion space propulsion since it was recognized that there would be an advantage over nuclear fission propulsion with its costly safety requirements. For mitigating shielding mass and tritium fuel launch-safety concerns, non-neutron-generating "aneutronic" fusion fuels were also adopted. Aneutronic fusion fuels include those isotopes of light elements that when fused produce no neutrons or a very few from the fusion of daughter products. Although there are eight such reactions for light nuclei, the most practical for fusion reactors include the following: D + 3He → 4He + p; P + 7Li → 2 4He; p + 11B → 3 4He In Chapter 2, we will review the fusion plasma physics needed to apply these aneutronic reactions to a confinement device to make a fusion reactor practicable for propulsion, which is described in Chapter 3. In Chapter 4, the relevance of these aneutronic fusion propulsion concepts will be reviewed and assessed for aerospace applications including near-space, orbital, and interplanetary propulsion, as well as the potential for interstellar use. In Chapter 5, we will summarize the recent national, international, and privately funded R&D that may expedite development, while in Chapter 6, we outline an R&D path forward for the aneutronic fusion technologies and systems needed for the next 50 years. Finally, we provide a summary in Chapter 7 that conveys aneutronic fusion propulsion: • May have near-term applications to replace current satellite ion thrusters and extend application to interplanetary flight. • Requires extensive technology development for air and near-space applications. • Will not be practical beyond the solar system unless breakthrough propulsion physics can assist the flight to the next stellar system, where fusion "ion thrusters" can then be used. Despite the attention propulsion has gotten from the scientific community, the problem has been insufficiently addressed by the space science community. Although it is certainly true that the fusion drive train must be successful from a theoretical and experimental perspective before consideration for adaptation to the space environment, many critical aspects such as Earth-based launch, space-based assembly, space materials science, safe flight operations, and mission success need to be introduced early in the design phase. More importantly, now that these fusion propulsion concepts are starting to look both feasible and attractive, the transition to space and the inherent aerospace application development need considerable focus. Toward this consideration, we now begin with a background on plasma physics that includes fusion efficiencies and confinement schemes for aneutronic fusion, which leads us to the application to the propulsion concept discussions that follow.

Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 6, contando a capa.

TRECHO 9 · PÁGINA FÍSICA 35

D146, página física 35: capítulo 7, conclusões (íntegra)

Capítulo 7: Conclusões. Boa parte da base (literalmente) da propulsão por fusão aneutrônica já foi construída, incluindo a realização de experimentos de fusão, o desenvolvimento de conceitos de projeto e a análise de aplicações à propulsão aeroespacial. A transição desses conceitos para o espaço é um desafio imenso, dadas a grande massa, as exigências de potência e a engenharia de apoio para conversão de energia, recuperação de energia e armazenamento de combustível. Essa transição, porém, pode depender do sucesso dos empreendimentos com financiamento privado que tentam desenvolver energia terrestre. Independentemente desses desenvolvimentos, sua aplicação militar e espacial ou no espaço próximo exige um limiar de retorno sobre o investimento muito mais baixo do que a energia terrestre. Propulsores de fusão aneutrônica DPF ou IEC com potência pulsada podem ter aplicações de curto prazo para substituir os atuais propulsores iônicos de satélites. Isso poderia ser estendido ao domínio de potência muito alta da FRC assistida por feixe para voo interplanetário tripulado. O domínio do espaço próximo exigirá grandes melhorias tecnológicas para reduzir a massa do sistema, já que o porte chega à faixa dos MW. A aplicação ao domínio das aeronaves exigirá mais desenvolvimento tecnológico para reduzir a massa do sistema e/ou o uso de combustíveis DT, que apresentam outros possíveis problemas de segurança. A propulsão por fusão aneutrônica não será prática além do sistema solar, a menos que se desenvolva uma física de propulsão revolucionária que possa ajudar no voo até o próximo sistema estelar, onde os propulsores de fusão poderão então ser usados. Seja reduzindo fileiras e fileiras de bancos de capacitores a geradores de pulso, seja encolhendo imensos ímãs supercondutores para uma geometria mais compacta e leve, seja projetando sistemas integrados de propulsão por fusão que caibam num foguete lançador, os físicos pioneiros de boa parte da tecnologia de reatores e de propulsão precisam agora trabalhar lado a lado com as empresas de sistemas espaciais para explorar sistemas de propulsão viáveis, da implementação à manutenção em órbita e ao controle de atitude. O futuro precisa se concentrar mais em ciência e engenharia e menos em ficção científica.

Nota editorial: Conferido no fac-símile da página.

Conferir original em inglês
Chapter 7: Conclusions Much of the groundwork (literally) for aneutronic fusion propulsion has been accomplished, including conducting fusion experiments, development of design concepts, and the analysis of applications to aerospace propulsion. Transitioning these concepts to space is an immense challenge given the large mass, power requirements, and support engineering for power conversion, energy recovery, and fuel storage. This transition, however, may depend upon the success of the developments of privately funded ventures attempting to develop terrestrial power. Notwithstanding such developments, their application for both military and space or near-space applications requires a much lower threshold for return on investment than terrestrial power. Pulsed-powered DPF or IEC aneutronic fusion thrusters may have near-term applications to replace current satellite ion thrusters. This could be extended to the very high-power domain of beam-assisted FRC for manned interplanetary flight. The near-space domain will require major improvements in technology to reduce system mass since the size enters the MW range. The application to the aircraft domain will require further developments in technology to reduce system mass and/or the use of DT fuels, which present other potential safety issues. Aneutronic fusion propulsion will not be practical beyond the solar system unless breakthrough propulsion physics is developed that can assist the flight to the next stellar system where fusion thrusters can then be used. Whether it is reducing rows and rows of capacitor banks to pulse generators, shrinking immense superconducting magnets to a more compact and lightweight geometry, or engineering integrated fusion propulsion systems to fit onto a booster rocket, the physicists who pioneered much of the reactor and propulsion technology must now work side-by-side with the space systems companies to explore viable propulsion systems from implementation to on-orbit maintenance and attitude control. The future needs to be focused more on science and engineering and less on science fiction.

Consultar a ficha do documento ↗ · Página física 35, contando a capa.

Datas e contexto documental

Acontecimento
01/11/2010 — Data de capa dos dois relatórios. ICOD: 20 de julho de 2010.
Documento
01/11/2010 — Capas, página física 1 de cada relatório.
Publicação
Não estabelecida — Liberados na série DOW-UAP do Departamento de Guerra dos EUA.

Origem e divulgação

Defense Intelligence Agency (DIA), Divisão de Alerta Tecnológico (DWO-4), programa AAWSAP; D145 de “AAP Person 83”; D146 de “AAP Person 85”, “AAP Person 88” e “AAP Person 89” · DOW-UAP-D145_AAWSAP-DIRD-Aneutronic-Fusion-Propulsion-I-November-1-2010.pdf; DOW-UAP-D146_AAWSAP-DIRD-Aneutronic-Fusion-Propulsion-II-November-1-2010.pdf

Conferidas no fac-símile: D145 páginas 1 a 3, 7, 8, 31 e 37; D146 páginas 1, 2, 5 a 7, 18, 34 e 35.

Relatos relacionados e suas diferenças

Perguntas para continuar a investigação

  • Por que o programa encomendou dois relatórios diferentes, com o mesmo título e a mesma data, sobre fusão aneutrônica?
  • Os dois estudos chegam a ênfases diferentes sobre a antimatéria; alguma delas orientou decisões do programa?

GEOGRAFIA DO CASO

Relatórios técnicos, sem local de evento

Estudos técnicos sem episódio nem local de observação.

RASTRO DOCUMENTAL

Volte às fontes

As referências usam páginas físicas do PDF, contando a capa. Os resumos são apresentados em português; os documentos preservam seu idioma original.

  1. DOW-UAP-D145_AAWSAP-DIRD-Aneutronic-Fusion-Propulsion-I-November-1-2010.pdf

    Páginas físicas 1 (capa), 3 (expediente), 7 e 8 (introdução), 31 (Figura 11) e 37 (conclusões)

    DOW · 50 páginas
  2. DOW-UAP-D146_AAWSAP-DIRD-Aneutronic-Fusion-Propulsion-II-November-1-2010.pdf

    Páginas físicas 1 e 2 (capa e expediente), 5 (resumo), 6 e 7 (visão geral), 18 (Figura 12), 34 (Figura 20) e 35 (conclusões)

    DOW · 36 páginas

Síntese editorial baseada no fichamento do acervo, revista em 26/09/2026. Como lemos os documentos.

UMA HISTÓRIA LEVA A OUTRA

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