Los Alamos National Laboratory / NASA
Cientistas da NASA, em colaboração com a Administração Nacional de Segurança Nuclear do Departamento de Energia dos EUA, criaram um novo sistema de reator nuclear de fissão que poderia permitir missões tripuladas de longa duração à Lua, Marte e outras partes do Sistema Solar.
A NASA está há algum tempo à procura de novas soluções para equipar suas espaçonaves com motores que nos permitam chegar mais longe do que já chegamos, que vão do propulsor iônico incrivelmente lento, até o mítico “motor impossível” com propulsão EM saído das histórias de ficção científica – que está bem próximo de acontecer.
Mas a solução para o motor que nos levará para além do Sistema Solar pode, afinal, estar num reator de fissão nuclear. A experiência, chamada Kilopower Reactor Using Stirling Technology, ou simplesmente KRUSTY, já foi testado com sucesso em laboratório.
Para podermos passar bastante tempo em qualquer local do Sistema Solar que não seja a Terra, precisamos de novas formas de produção de energia. O Kilopower é exatamente isso: um sistema de energia de fissão leve que pode alimentar missões robóticas, bases humanas e missões tripuladas de exploração.
O KRUSTY é capaz de gerar até 10 quilowatts de energia elétrica, o suficiente para várias residências por dez anos, ou para manter um posto avançado na Lua ou em Marte.
“Energia segura, eficiente e abundante será a chave para futuras explorações robóticas e humanas. Espero que o projeto Kilopower seja uma parte essencial das arquiteturas de energia lunar e marciana à medida que evoluírem”, disse Jim Reuter, da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA, em comunicado.
O protótipo do sistema possui um pequeno núcleo sólido de urânio-235, bem como tubos de calor de sódio para transferir o calor do reator para motores Stirling de alta eficiência, que depois o convertem em eletricidade.
O sistema é ideal para locais como a Lua, onde a geração de energia usando painéis solares é difícil porque as noites lunares são equivalentes a 14 dias na Terra. Além disso, muitos planos para a exploração lunar envolvem a construção de postos avançados em regiões polares permanentemente sombreadas ou subterrâneas.
Foster+ Partners / ESA
Um reator Kilopower permitiria manter bases permanentes na Lua e em Marte e alimentar a produção de combustíveis e outros materiais
Em Marte, a luz do Sol é mais abundante, mas sujeita ao ciclo diurno e ao clima do planeta, como tempestades de poeira. Essa tecnologia pode garantir um fornecimento constante de energia que não depende de fontes intermitentes, como a luz solar.
A experiência Kilopower foi conduzida entre novembro e março de 2017. Além de demonstrar que o sistema é capaz de produzir eletricidade através da fissão, o objetivo dos cientistas era mostrar que é estável e seguro em qualquer ambiente.
Por esse motivo, a equipe realizou a experiência em quatro fases. As duas primeiras foram conduzidas sem energia e confirmaram que cada componente do sistema funcionava adequadamente.
Já na terceira fase, a equipe aumentou a potência para aquecer o núcleo lentamente antes de passar para a fase quatro, que consistiu em um teste de 28 horas de potência total. Essa fase simulou todas as etapas de uma missão, que incluiu a inicialização do reator, a aceleração até sua potência máxima, uma operação estável e o encerramento.
Durante toda a experiência, a equipe simulou várias falhas do sistema para garantir que continuaria em funcionamento. Isso incluiu reduções de energia, falhas no motor e falhas nos tubos de calor. O gerador KRUSTY continuou a fornecer eletricidade, provando que pode suportar qualquer obstáculo que a exploração espacial o imponha.
Se tudo correr como o esperado, o KRUSTY pode permitir postos humanos permanentes em diversos locais do Sistema Solar e além, bem como oferecer apoio a missões que dependem da utilização de recursos locais para produzir combustível.
Esse sistema de reatores também pode abrir o caminho para foguetes que dependem de propulsão nuclear térmica ou nuclear elétrica, possibilitando missões mais rápidas e mais econômicas.
Ciberia // HypeScience / ZAP
