Por que os EUA querem construir um reator nuclear na Lua?

A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos EUA (NASA) está acelerando os planos para construir uma usina nuclear de 100 quilowatts na Lua, sob nova direção do diretor interino Sean Duffy.

O plano revive um sonho de décadas de implantar energia nuclear no espaço, uma medida que pode abrir novas capacidades para os Estados Unidos e, ao mesmo tempo, desafiar as regras legais que regem o uso de recursos e ambientes extraterrestres.

"Acho que quem chegar lá primeiro poderá declarar uma zona proibida. Isso limitaria significativamente a capacidade dos EUA de estabelecer uma presença na Lua sob o programa Artemis se não chegarmos lá cedo o suficiente", disse Duffy, referindo-se ao programa Artemis da NASA, que visa levar os americanos de volta à Lua nos próximos anos.

A nova orientação descreve um plano de cinco anos para projetar, lançar e instalar um reator de 100 quilowatts (kW) no polo sul da Lua. O programa da NASA trabalhará com parceiros comerciais.

Para efeito de comparação, 100 kW abasteceriam cerca de 80 residências americanas. Embora pequeno, representaria um enorme aumento de potência em comparação com os geradores nucleares básicos que alimentam os rovers de Marte e outros veículos espaciais. Esses reatores geram apenas algumas centenas de watts, aproximadamente o mesmo que uma torradeira ou uma potente lâmpada halógena.

O impacto do novo projeto "será inovador, não apenas para a Lua, mas para todo o sistema solar", disse Bhavya Lal, ex-diretor interino do Departamento de Tecnologia, Política e Estratégia da NASA. Instalar um reator nuclear na Lua permitiria à indústria espacial "projetar sistemas espaciais com base no que queremos fazer, em vez de nos limitarmos à quantidade de energia que temos".

É possível construir um reator em 2030?

Construir uma usina nuclear na Lua em menos de uma década é uma tarefa assustadora, mas muitos especialistas acreditam que é possível.

“Quatro anos e meio é um prazo extremamente curto, mas a tecnologia está aí”, disse o professor Simon Middleburgh, codiretor do Instituto de Futuros de Energia Nuclear da Universidade de Bangor, no Reino Unido.

O maior obstáculo até agora não foi a tecnologia, mas a falta de uma necessidade real de um reator fora da Terra. E também houve vontade política para levar o plano adiante. Agora, isso está mudando.

“Investimos mais de 60 anos, gastamos dezenas de bilhões de dólares, mas a última vez que os Estados Unidos lançaram um reator ao espaço foi em 1965”, disse Lal, referindo-se à missão SNAP-10A, que lançou o primeiro reator nuclear ao espaço. “A grande virada ocorreu no ano passado, quando, pela primeira vez na história, a NASA escolheu a energia nuclear como tecnologia de energia de superfície para missões tripuladas a Marte.”

"A política agora está clara", acrescentou. "O importante é que o setor privado não queira apenas usar energia nuclear no espaço, mas também fornecê-la." Grandes empresas aeroespaciais, como Boeing e Lockheed Martin, bem como startups, estão agora pesquisando as aplicações da energia nuclear além da Terra, disse ela.

O programa Artemis foi projetado para lançar as bases para a construção de uma base permanente no polo sul lunar e desenvolver tecnologia para enviar humanos a Marte. De qualquer forma, missões tripuladas em um ambiente tão hostil quanto a Lua exigirão uma fonte de energia confiável e abundante. "As variações de gravidade e temperatura na Lua são extremas. São 100°C durante o dia e quase zero absoluto à noite. Todos os componentes eletrônicos precisam ser resistentes à radiação", disse Lal.

Enquanto isso, a China também planeja construir uma base no polo sul da Lua. As superpotências estão de olho na região por ser rica em recursos e gelo, o que poderia apoiar a exploração e a colonização a longo prazo. A China está negociando com a Rússia a construção de um reator no polo sul da Lua até 2035, levando a NASA, o Departamento de Defesa e o Departamento de Energia a entrarem na corrida.

Como o projeto funciona

A diretiva de Duffy não revelou muitos detalhes sobre o projeto ou tamanho do reator proposto, e não está claro quais ideias surgirão nos próximos meses.

"Para promover a competitividade e a liderança dos Estados Unidos na superfície lunar, no âmbito do programa Artemis, a NASA está desenvolvendo rapidamente a tecnologia de fissão de superfície", escreveu Bethany Stevens, secretária de imprensa da NASA em Washington, em um e-mail à Wired. A NASA nomeará um novo gerente de programa para gerenciar o projeto e emitirá uma solicitação de propostas às empresas dentro de 60 dias. A NASA também anunciará mais detalhes em breve."

A nova orientação reflete as descobertas de um relatório recente sobre energia nuclear no espaço, coautorado por Lal e o engenheiro aeroespacial Roger Myers, que delineou um plano "Go Big or Go Home" que visa construir um reator de 100 quilowatts na Lua até 2030.

O projeto de 100 kW, diz Lal, “é equivalente a lançar dois elefantes africanos adultos e um guarda-chuva dobrável do tamanho de uma quadra de basquete no espaço”. A diferença é que “esses elefantes irradiam calor, e o guarda-chuva não está lá para bloquear o sol, mas para dissipar o calor no espaço”.

A NASA pode ter se inspirado no Projeto de Fissão de Superfície, iniciado em 2020 com o objetivo de construir um reator de 40 kW que pudesse ser implantado de forma autônoma na Lua. Embora ainda não esteja claro qual empresa ganhará o contrato para construir o reator de 100 kW, a versão de 40 kW atraiu a participação de diversas empresas, como Aerojet Rocketdyne, Boeing e Lockheed Martin. Entre as forças envolvidas estão as empresas nucleares BWXT, Westinghouse, X-Energy, a empresa de engenharia Creare e as empresas de tecnologia espacial Intuitive Machines e Maxar.

No projeto de 40 kW, as empresas participantes não atingiram o requisito de massa máxima de 6 toneladas. No entanto, a nova orientação de Duffy pressupõe que o reator será transportado por embarcações de desembarque pesadas, capazes de transportar até 15 toneladas de carga.

O reator de 100 kW, o combustível de urânio, os sistemas de resfriamento e outros componentes poderiam ser transportados para a Lua por meio de múltiplos lançamentos e pousos. A usina poderia ser localizada em uma cratera de impacto de meteorito ou até mesmo abaixo da superfície lunar para evitar contaminação em caso de acidente.

“Operar uma fornalha na Lua seria tecnicamente desafiador”, disse o engenheiro aeroespacial Carlo Giovanni Ferro, da Universidade Politécnica de Turim, na Itália, à Wired. “Como a Lua não tem atmosfera, não se pode depender do fluxo de ar que existe na Terra para dissipar o calor.”

Além disso, a gravidade da Lua, que é apenas um sexto da da Terra, também afetará a dinâmica dos fluidos e a transferência de calor, enquanto o regolito (poeira e detritos que cobrem a superfície lunar) pode interferir nos sistemas de resfriamento e outros componentes. No geral, ele disse, o plano da NASA é viável, mas ainda muito ambicioso.

Riscos e Benefícios

Toda tecnologia nuclear exige normas de segurança rigorosas. Os requisitos são ainda maiores para sistemas lançados além da Terra e que pousam em ambientes alienígenas.

Segundo especialistas, a melhor opção não é encontrar soluções para todos os problemas potenciais que possam surgir. Em vez disso, precisamos abordar a questão de saber se o problema pode ser evitado desde a fase de projeto.

Qualquer implantação de um reator nuclear na Lua, seja pela NASA, China ou qualquer outro país, teria que atender a altos padrões em todas as etapas. Por exemplo, o combustível de urânio provavelmente seria envolto em uma camada protetora rígida para evitar vazamentos em caso de falha do propulsor.

Além de uma estratégia de segurança sólida, a corrida para levar energia nuclear à Lua estabelecerá novos precedentes para a legislação e a política espacial. A nação ou organização que chegar lá primeiro provavelmente estabelecerá "zonas proibidas" por motivos de segurança. Essas zonas podem ter vários quilômetros quadrados, impedindo assim que os concorrentes se aproximem.

A energia nuclear no espaço é um sonho de gerações. Mas agora, especialistas acreditam que chegou a hora. Se os reatores nucleares se tornarem comuns fora da Terra, a capacidade da humanidade de explorar e explorar o espaço será enormemente multiplicada.

“Com esse tipo de energia, podemos criar infraestrutura de superfície permanente na Lua e em Marte. Podemos operar sistemas de extração de recursos para obter oxigênio, água e combustível para habitação humana, não apenas para sobreviver, mas para viver confortavelmente”, disse Lal. “Podemos fazer ciência em escala, sem precisar reduzir nossos instrumentos devido ao consumo de energia, do radar ao sismômetro. Essa é a base para abrir as portas para o sistema solar. E é isso que realmente me entusiasma.”

A primeira nação a colocar com sucesso um reator na Lua terá uma grande influência na definição do futuro, e os concorrentes em potencial estão todos acelerando. Assim, a nova corrida espacial não se resume a quem chega primeiro à Lua, mas sim a quem consegue ficar mais tempo.

(Vietnã+)

Fonte: https://www.vietnamplus.vn/vi-sao-my-muon-xay-dung-lo-phan-ung-hat-nhan-tren-mat-trang-post1053975.vnp