NOVO REATOR NUCLEAR DA NASA PODE MUDAR A HISTÓRIA DA EXPLORAÇÃO ESPACIAL

Os engenheiros da NASA e da National Nuclear Security Administration estão fazendo uma série de testes para garantir a sobrevivência de astronautas em Marte. Entre os equipamentos um reator nuclear especial: o Kilopower. No caso da escolha por uma base lunar, há  semelhança nos planos da administração Trump para a NASA, ou de um pouso em Marte mais tarde, formando uma colônia que precisará de muito energia. E dada a possibilidade de tempestades de poeira que obscurecem a luz no Planeta Vermelho e a lua vê uma quantidade irregular de luz solar, não se pode contar com painéis solares. No laboratórios de Los Alamos, as pesquisam seguem firmes.

Nos planos se constata que haverá uma dependência da energia nuclear, que em sua forma mais básica consiste em aproveitar a energia de elementos radioativos.  Agora, especialistas em Los Alamos estão pressionando para que um reator nuclear de alta potência, de próxima geração, entre no espaço.  O Kilopower  é  um reator do tamanho de um rolo de papel toalha, fechado em um invólucro protetor do tamanho de uma lata de lixo alta, pesando cerca de 408 quilos. A tecnologia depende da divisão de átomos de urânio e gera até um quilowatt de energia – o suficiente para operar 10 TVs LED de 43 polegadas por uma hora ou, mais praticamente, um rover como o Opportunity, atualmente em Marte, por até seis horas e meia.

Nenhum dos componentes da Kilopower é tão novo assim. A Nasa tem trabalhado em reatores nucleares prontos para o espaço quase desde o início da agência em 1958. Mas segundo David Poston (foto à direita), engenheiro nuclear de Los Alamos que está trabalhando na tecnologia, tais programas “ficaram caros demais ou demoraram muito para serem construídos. Em vez disso, a Nasa contou com os chamados geradores termelétricos de radioisótopos (RTGs), pequenos geradores cheios de um isótopo de plutônio. Os RTGs fornecem energia a partir do calor gerado pelo decaimento desse isótopo, em vez de dividir qualquer átomo”.

O combustível de urânio do Kilopower é muito mais abundante. Poston e o também engenheiro nuclear Patrick McClure  descobriram uma maneira de redirecionar peças existentes para uma nova tecnologia simplificada. O reator em si,  onde a divisão do átomo realmente acontece,  fica dentro de um tubo de calor. Normalmente, os tubos de calor canalizam o calor que é um subproduto do decaimento radioativo. Mas os tubos de Kilopower prendem esse calor e o usam para alimentar um dos vários motores integrados que geram eletricidade. Também há emissões nucleares, mas ainda é um dispositivo seguro: as pessoas podem ficar perto dele por alguns minutos enquanto ele está ligado e, embora esteja desligado, emite menos radiação do que o que se teria em Marte. Ao contrário da Terra, o Planeta Vermelho não possui um campo magnético para bloquear a radiação solar prejudicial, dizem os especialistas.

Poston e McClure (foto à esquerda) acabaram de concluir uma fase de protótipo para testar o potencial do sistema. Eles colocaram a versão atual em seus ritmos com uma série de desafios simulados.  Com a escassez de plutônio tornando os RTGs menos úteis, a NASA precisa de uma nova fonte de energia para suas próximas missões. O primeiro teste de Kilopower, em uma missão lunar robótica, pode ocorrer em meados de 2020. As primeiras propostas da agência também pediam uma estação de recarga no polo norte da lua, e a Kilopower poderia se ajustar à conta. O reator carregaria dois veículos autônomos de cerca de 250 watts cada enquanto exploravam a área. Supondo que funcione, em seguida, seria uma frota de quatro versões ampliadas de Kilopower. Esses reatores de 10 quilowatts poderiam alimentar uma base no Planeta Vermelho. Um habitat humano lá precisaria de cerca de 15 quilowatts para funcionar sem problemas, com o resto da energia indo para o equipamento de recarga.

O uso do Kilopower se estende além dos robôs lunares e bases de Marte. “ O mais emocionante, diz Poston, é usar o reator para algo chamado propulsão elétrica. Isso envolveria o uso de motores elétricos alimentados por uma combinação de Kilopower e outras fontes de combustível para produzir impulsos em foguetes e sondas, permitindo estudos detalhados de corpos celestes distantes como Júpiter e Plutão.” Além disso, o reator ainda tem alguns aplicativos baseados na Terra. “Na verdade, temos projetos para o fundo do mar ou para uma ilha ou o Ártico, talvez uma base militar em um teatro de guerra ou até mesmo um socorro a desastres, diz McClure, Existem muitas aplicações para este tipo de tecnologia.”