Novo – e incrivelmente poderoso – reator de fissão nuclear da NASA é testado

Por Natasha Romanzoti, em 7.05.2018

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 e além.

O experimento, chamado de “Kilopower Reactor Using Stirling Technology” (ou simplesmente KRUSTY), já foi testado com sucesso em laboratório.

Potencial

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.

Ele 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 elas evoluírem”, disse Jim Reuter, da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA, em um comunicado de imprensa.

Vantagem

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 então 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.

Concepção artística do sistema na superfície lunar

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 suprimento constante de energia que não depende de fontes intermitentes, como a luz solar.

Testes

O experimento Kilopower foi conduzido 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 o experimento 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. Esta 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 desligamento.

Durante toda a experiência, a equipe simulou várias falhas do sistema para garantir que ele continuaria funcionando. Isso incluiu reduções de energia, falha no motor e falha nos tubos de calor. O gerador KRUSTY continuou fornecendo eletricidade, provando que pode suportar qualquer obstáculo que a exploração espacial o imponha.

Próximos passos

Se tudo correr conforme 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.

Este sistema de reatores também pode pavimentar o caminho para foguetes que dependem de propulsão nuclear-térmica ou nuclear-elétrica, possibilitando missões mais rápidas e mais econômicas. [ScienceAlert]