Reatores nucleares para uso espacial não são exatamente uma novidade. Sondas de longa distância usam há décadas. O robô marciano Curiosity, ou Mars Science Laboratory (MSL), será alimentado por seu próprio reator nuclear. Em 2008, a Agência Espacial Norte-Americana (NASA) anunciou planos para desenvolver o projeto de uma usina nuclear na Lua [Veja NASA quer instalar usina nuclear na Lua].
Agora parece que os projetos vão começar a sair do papel, com o agendamento para 2012 da construção de uma “Unidade de Demonstração Tecnológica” de um reator nuclear espacial. A notícia foi dada pelo coordenador do projeto, professor James E. Werner, do Laboratório Nacional Idaho, nos Estados Unidos.
A idéia é, a exemplo do reator multipropósito que a NASA usa em suas sondas e robôs espaciais, construir uma usina multipropósito que possa ser usada em futuras explorações espaciais, não apenas na Lua, mas também em Marte e mesmo em asteróides. Embora o princípio de funcionamento de um reator nuclear espacial seja o mesmo dos reatores nucleares convencionais, sua baixa potência e miniaturização o tornam um tanto diferente.
“As pessoas nunca reconheceriam o sistema de energia por fissão como um reator de energia nuclear”, disse Werner. “O reator em si tem cerca de 50 cm de largura por 75 cm de altura, aproximadamente do tamanho de uma mala”, explanou.
Sistemas de energia de fissão dependem da energia gerada pela fissão do núcleo de átomos – o calor gerado na reação é usado para criar vapor e girar uma turbina, que produz a eletricidade. Embora miniaturizado, o reator nuclear espacial terá todos os principais componentes de um sistema de um reator nuclear terrestre: uma fonte de calor, o sistema de conversão de energia – o gerador propriamente dito -, a dissipação do calor excessivo e a distribuição da energia.
Mas também há diferenças. “Embora a física seja a mesma, os baixos níveis de potência, o controle do reator e o material utilizado para a reflexão de nêutrons de volta para o núcleo são completamente diferentes”, discorreu Werner. “O peso também é um fator significativo, que deve ser minimizada em um reator espacial, algo que não é levado em conta em um reator comercial”.
Fontes de energia no espaço
A energia solar e as células a combustível têm dominado a geração de eletricidade para satélites, sondas e naves espaciais. Mas, com o avanço da exploração espacial, haverá situações onde elas não darão conta do recado.
Os painéis solares são ótimos para satélites artificiais em órbita da Terra e sondas em missões não muito distantes, embora a sonda espacial Juno esteja indo a Júpiter usando os maiores painéis solares já lançados ao espaço. As células a combustível, por sua vez, precisam de um reabastecimento mais contínuo, ou de formas de exploração de hidrogênio no espaço, que ainda não existem.
Já os reatores nucleares podem gerar energia de forma constante, sem depender de uma orientação precisa em relação ao Sol e com uma necessidade muito menor de reposição do combustível. “A maior diferença entre a energia solar e os reatores nucleares é que os reatores nucleares podem produzir energia em qualquer ambiente”, explicou Werner. “Um sistema de fissão nuclear na Lua poderia gerar 40 kilowatts ou mais de energia elétrica, aproximadamente a mesma quantidade de energia necessária para alimentar oito casas na Terra”.
Além disso, um sistema de energia de fissão poderia funcionar em qualquer local como em crateras, cânions e cavernas, os locais mais considerados para a construção de bases espaciais pela proteção que ofereceriam aos astronautas em relação à radiação espacial.
