O projeto da NASA para colocar um reator nuclear na Lua está cada vez mais próximo de se tornar realidade. Essa iniciativa tem como objetivo fornecer energia sustentável para futuras missões espaciais e ajudar os cientistas no planejamento de bases semelhantes em Marte.
Qual é a coisa mais importante que você precisa para viver e trabalhar na Lua? Energia. Para o próximo programa Artemis da NASA, levar energia às bases lunares é uma prioridade máxima.
É por isso que a agência criou o seu Projeto de Energia de Superfície de Fissão. A ideia é desenvolver conceitos para um pequeno reator de fissão nuclear para gerar eletricidade na superfície lunar.
O projeto acaba de terminar a sua fase inicial (que começou em 2022), que consistiu em três contratos de 5 milhões de dólares com parceiros comerciais para desenvolver projetos de reatores de fissão. A NASA selecionou a Lockheed Martin em Bethesda, MD, Westinghouse, PA, e IX de Houston, TX, cada uma para um prêmio de Fase 1 de 12 meses para desenvolver ainda mais projetos preliminares.
Cada parceiro foi encarregado de oferecer um projeto do reator e dos sistemas para conversão de energia, rejeição de calor e gerenciamento e distribuição de energia.
É claro que os parceiros precisavam de fornecer custos estimados para os seus sistemas e planos de desenvolvimento. O objetivo final era criar um sistema que pudesse sustentar bases lunares por uma década. Os projetos também serviriam como caminhos para planejar e construir sistemas similares em Marte.
Os sistemas de energia fazem a diferença entre o sucesso e o fracasso em qualquer missão. Para a Lua e Marte, é a diferença entre a vida e a morte. A energia nuclear é o caminho mais provável para satisfazer as necessidades energéticas a longo prazo.
“É necessária uma demonstração de uma fonte de energia nuclear na Lua para mostrar que é uma opção segura, limpa e confiável”, disse Trudy Kortes, diretora do programa de Missões de Demonstração de Tecnologia da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA na sede da NASA em Washington.
“A noite lunar é um desafio do ponto de vista técnico, portanto, ter uma fonte de energia como este reator nuclear, que opera independente do Sol, é uma opção que permite a exploração de longo prazo e os esforços científicos na Lua.”
Por que reatores de fissão?
Sejamos realistas: viver e trabalhar na Lua apresenta muitos desafios. A energia limpa e segura ajuda a superar muitos dos perigos que os exploradores lunares enfrentarão. A energia solar fornece uma fonte confiável de energia para manter as coisas funcionando.
Mas, pelo menos metade do tempo, as redes de energia solar ficarão às escuras durante a noite lunar. Isso não quer dizer que a energia solar não será usada. Mas é importante ter outra fonte de energia. É aí que os reatores de fissão são úteis.
A NASA e outras agências poderiam colocar reatores nucleares em locais que passam o tempo à sombra parcial ou total. Em muitos casos, existem reservatórios de gelo in situ nas mesmas regiões.
A vantagem dos reatores nucleares é que podem funcionar a tempo inteiro, independentemente de haver luz solar ou não. Isso é uma grande vantagem para as necessidades de energia durante a noite lunar de 14 noites.
Observe que a NASA não está dizendo que somente geradores de fissão nuclear serão usados na Lua. Uma combinação de instalações solares e nucleares provavelmente suprirá as necessidades de eletricidade dos habitats e dos laboratórios científicos.
Especificações do reator para a Lua e além
Na sua solicitação para continuar a trabalhar nos projetos, a NASA queria ver planos para reatores que durassem pelo menos uma década sem intervenção humana. Isto reduz quaisquer ameaças de exposição acidental à radiação e permite que os exploradores lunares se concentrem nas suas principais tarefas científicas e de exploração.
As especificações para o projeto do reator especificam que ele tenha menos de seis toneladas métricas e produza 40 quilowatts de potência. Isso é suficiente para demonstrar a capacidade do sistema e fornecer energia para habitats, redes e experimentos científicos. Se você colocar o mesmo reator na Terra, em um bairro típico, seria suficiente para abastecer 33 casas.
A agência elaborou os requisitos para serem abertos e flexíveis, para que cada empresa pudesse se sentir livre para explorar novas direções no que diz respeito aos projetos apresentados.
“Havia uma variedade saudável de abordagens; todas eram únicas umas das outras”, disse Lindsay Kaldon, gerente do projeto Fission Surface Power no Glenn Research Center da NASA em Cleveland.
“Não lhes impusemos muitos requisitos de propósito porque queríamos que pensassem fora da caixa.”
Agora, com o feedback dos parceiros comerciais, a NASA começa a trabalhar numa solicitação de Fase 2 para 2025. Depois disso, a agência espera a entrega de um sistema para uso na Lua no início de 2030. Num futuro distante, após os sistemas terem passado pelo seu “batismo de fogo” na Lua, a NASA provavelmente irá redesenhar um reator de fissão nuclear especificamente para uso em Marte.
