O principal limitante para a exploração e a colonização do espaço é a quantidade de energia abundante e confiável que se tem à disposição. Para resolver esse problema e viabilizar missões de longa duração à Lua e a Marte, a Nasa acaba de desenvolver e testar um reator nuclear projetado especificamente para usos espaciais.

A iniciativa foi apresentada nesta quarta-feira (2), no Centro Glenn de Pesquisa, uma das unidades da agência espacial americana, em Cleveland. O trabalho foi feito em parceria com a NNSA, a Administração Nacional de Segurança Nuclear dos EUA.

O dispositivo se chama Krusty — acrônimo para Kilopower Reactor Using Stirling TechnologY — e é basicamente um reator de fissão nuclear baseado em urânio capaz de gerar até 10 kilowatts de eletricidade por pelo menos dez anos. É um número ainda modesto — os enormes paineis solares da Estação Espacial Internacional, que a deixam com o tamanho de um campo de futebol, geram entre 84 e 120 kilowatts.

Agora, o principal componente dos painéis solares, lembremos, é o Sol. Para a estação espacial, numa órbita baixa ao redor da Terra, dias e noites duram apenas 45 minutos. Mas na superfície da Lua, em compensação, cada noite dura 14 dias terrestres. Haja bateria para aguentar tanto tempo sem energia solar. E para Marte o problema é diferente — o Sol até se oferece com boa frequência, mas, como o planeta vermelho está mais longe dele, a eficiência de painéis solares diminui.

Já um reator nuclear oferece energia dia e noite, sem parar, por muitos anos. Isso facilita muito. Mas entra também uma outra discussão: é seguro e confiável? Foi o que os cientistas da Nasa e da NNSA estiveram testando desde novembro de 2017.

“Atiramos tudo que pudemos nesse reator, em termos de cenários de operação nominal e fora do normal, e o Krusty passou com nota máxima”, disse David Poston, projetista-chefe do reator e pesquisador do Laboratório Nacional de Los Alamos.

Os experimentos com o protótipo do reator — que usa uma pilha de urânio do tamanho de um rolo de papel-toalha — foram realizados em quatro fases. Nas duas primeiras, sem energia, os pesquisadores confirmaram que todos os componentes do sistema se comportavam como o esperado. Na terceira fase, a equipe aumentou a energia para aquecer o núcleo devagar antes de passar à última etapa — um teste de 28 horas à força total que simulou uma missão, com inicialização do reator, elevação à potência máxima, operação contínua e desligamento. Tudo isso a vácuo, simulando condições espaciais.

Concepção artística de um reator KIlopower na superfície da Lua (Crédito: Nasa)

Em todas as etapas, a equipe simulou perdas de potência, falha em motores e em tubos de calor, e com isso demonstrou que o sistema pode operar com sucesso mesmo diante de múltiplas falhas.

A equipe agora trabalha em conceitos de missões que possam fazer uso do reator, na expectativa de vê-lo num futuro voo de demonstração. Espera-se que ele possa passar ao programa de Missões de Demonstração de Tecnologias da Nasa no orçamento de 2020. E a estimativa é que uns quatro reatores desse poderiam tranquilamente alimentar com eletricidade uma base lunar, com segurança e confiabilidade.

A conferir.

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