A NASA testou o novo reator de fissão nuclear (e é incrivelmente poderoso)

Los Alamos National Laboratory / NASA

A NASA testou com sucesso o seu “Kilopower Reactor Using Stirling Technology”, ou KRUSTY

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 as suas naves espaciais com motores que nos permitam chegar mais longe do que alguma vez o Homem chegou, que vão do propulsor iónico incrivelmente lento, até ao mítico “motor impossível” com propulsão EM saído das histórias de ficção científica – que está próximo de acontecer.

Mas a solução para o motor que nos levará para além do Sistema Solar poderá 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 serem alimentadas continuamente 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.

Este 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 reactor 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 experência Kilopower foi conduzida entre novembro de 2016 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 equipa 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 equipa aumentou a potência para aquecer o núcleo lentamente antes de passar para a fase quatro, que consistiu num teste de 28 horas de potência total. Esta fase simulou todas as etapas de uma missão, que incluiu a inicialização do reator, a aceleração até à sua potência máxima, uma operação estável e o encerramento.

Durante toda a experiência, a equipa 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 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.

Este 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 económicas.