Os reatores nucleares que poderiam gerar energia para bases humanas na Lua:aposta loteria federal online

A Nasa e o Departamentoaposta loteria federal onlineEstado dos Estados Unidos emitiram orientações combinadas para a exploração lunar pacífica na forma dos Acordos Artemis.

Até agora, 36 países assinaram os acordos, incluindo a Índia, Japão, Reino Unido, Canadá, Austrália, Emirados Árabes Unidos e a Coreia do Sul.

A China também encabeça o projetoaposta loteria federal onlineuma base na Lua com um título igualmente prático.

Anunciadaaposta loteria federal online2021, a Estaçãoaposta loteria federal onlinePesquisa Lunar Internacional tem atualmente como signatários a Rússia, Belarus, Paquistão, Azerbaijão, Venezuela, Egito e África do Sul.

Seja qual for a coalizão que construir a primeira base humana na Lua, todas elas irão precisaraposta loteria federal onlineuma fonteaposta loteria federal onlineenergia confiável. E muitas empresas e agências espaciaisaposta loteria federal onlinetodo o mundo chegaram à mesma conclusão.

"A verdade é que a energia nuclear é a única opção para abastecer uma base lunar", afirma Simon Middleburgh, do Institutoaposta loteria federal onlineFuturos Nucleares da Universidadeaposta loteria federal onlineBangor, no Paísaposta loteria federal onlineGales.

O dia na Lua não tem 24 horas, como na Terra, mas um mês – 29,5 dias, para ser preciso.

Por isso, existem na Lua duas semanasaposta loteria federal onlineluz do dia, seguidas por duas semanasaposta loteria federal onlineescuro, com temperaturas que atingem -130 °C. Por isso, todas as missões Apollo, entre 1969 e 1972, foram realizadas durante o dia lunar e perto do equador da Lua, com temperaturas aceitáveis e luz solar prolongada para alimentar os módulos lunares e instrumentos científicos.

No polo sul lunar, onde as eventuais bases provavelmente serão posicionadas, certos locais são iluminados pela luz solar por maisaposta loteria federal online80% do tempo. Mas as temperaturas podem cair ainda maisaposta loteria federal onlinecrateras que ficam permanentemente na sombra, onde provavelmente encontraremos água congelada.

E esta água será necessária não só para manter a vida dos astronautas, mas também para produzir combustível, já que não existe gás nem óleo na Lua.

"Nuclear é a única opção", afirma Middleburgh. "Não podemos levar combustível para lá. Os painéis solares não irão funcionar. Geradores a diesel não irão funcionar e os antigos geradores radiotérmicos simplesmente não são suficientemente grandes para gerar a potência necessária."

A Apollo 11 utilizou, pela primeira vez na Lua, um gerador termoelétricoaposta loteria federal onlineradioisótopos,aposta loteria federal online1969. Ele empregava o calor gerado pela degradaçãoaposta loteria federal onlineplutônio-238 radioativo para manter os instrumentos científicosaposta loteria federal onlinetemperaturaaposta loteria federal onlinetrabalho.

Na Apollo 12, esse calor era convertidoaposta loteria federal onlineeletricidade para abastecer um conjuntoaposta loteria federal onlineinstrumentos, marcando o primeiro usoaposta loteria federal onlineum reator nuclear na Lua – embora longe da escala que temos na Terra. Afinal, o gerador cilíndrico media apenas 45,7 cm x 40,6 cm.

Esta tarefa é um desafio. O microrreator nuclear precisará ser suficientemente leve e resistente para viajar 384,4 mil quilômetros até ser instaladoaposta loteria federal onlinecondições extremamente difíceis, que incluem a intrusiva poeira fina, ou regolito, que cobre a superfície lunar.

Primeiros modelos a caminho

Em 2022, a Nasa assinou contratos com as empresas Lockheed Martin, Westinghouse e IX, uma colaboração entre as empresas Intuitive Machines e X-Energy.

Recentemente, a Intuitive Machines se tornou a primeira empresa comercial a realizar uma aterrissagem suave na Lua – a primeira dos Estados Unidos,aposta loteria federal onlinemaisaposta loteria federal online50 anos.

A primeira fase foi completadaaposta loteria federal onlinefevereiroaposta loteria federal online2024, com a apresentaçãoaposta loteria federal onlineprojetosaposta loteria federal onlineum reator que poderá abastecer uma base lunar habitável por pelo menos uma década.

"Estamos confiantes porque utilizamos tecnologia nuclearaposta loteria federal onlinemissões espaciais anteriores, como a Pioneer, Voyager e Cassini, e seus sistemas excederamaposta loteria federal onlinemuitoaposta loteria federal onlinevida útil original", afirma Shatel Bhakta, chefe da equipeaposta loteria federal onlinearquitetura lunar do Centro Espacial Johnson, da Nasa.

"O ambiente inóspito, o desejoaposta loteria federal onlineminimizar a massa e o volume, fornecer alta confiabilidade e garantir energia sem interrupções para manter a tripulaçãoaposta loteria federal onlinesegurança são alguns dos pontos considerados para o projetoaposta loteria federal onlineum reator para a superfície lunar", explica Bhakta.

"Além disso, devido à longa distância da Terra e aos consequentes atrasosaposta loteria federal onlinecomunicação, o sistema deve ser projetado para funcionaraposta loteria federal onlineforma autônoma, independente, com o mínimoaposta loteria federal onlineintervenção humana."

Em março, a agência espacial russa Roscosmos anunciou que irá construir um reator nuclear lunar com a Administração Nacional do Espaço da China até 2035, para abastecer uma base lunar conjunta.

O diretor-geral da Roscosmos, Yuri Borisov, declarou à mídia estatal russa que o reator seria construído "sem a presençaaposta loteria federal onlineseres humanos".

Tambémaposta loteria federal onlinemarço, a Agência Espacial Britânica anunciou novos financiamentos no valoraposta loteria federal online2,9 milhõesaposta loteria federal onlinelibras (cercaaposta loteria federal onlineR$ 18,6 milhões) para a demonstraçãoaposta loteria federal onlineum reator nuclear modular para uso na Lua.

Depoisaposta loteria federal onlineum estudo inicialaposta loteria federal online2022, a colaboração entre os acadêmicos e a indústria britânica é liderada pela Rolls-Royce, um nome talvez mais associado a motores a jato e carrosaposta loteria federal onlineluxo.

"Há maisaposta loteria federal online60 anos, a Rolls-Royce vem projetando, fabricando e apoiando silenciosamente todos os reatores nucleares dos submarinos da marinha britânica", afirma o engenheiro-chefe do programa Novel Nuclear da empresa, Jake Thompson.

"Temos ampla experiência no fornecimentoaposta loteria federal onlinereatores nucleares muito pequenos, muito compactos", prossegue ele. "Por isso, estamos levando essa capacidade para novos domínios que são realmente empolgantes, como a exploração espacial."

O programaaposta loteria federal onlinemicrorreatores da Rolls-Royce se encontra atualmenteaposta loteria federal onlinefaseaposta loteria federal onlinedesenvolvimento do conceito. Protótipos dos componentes estão sendo testados e o objetivo é ter um modeloaposta loteria federal onlinedemonstração pronto para fornecimento lunar até 2029.

"Estes são sistemasaposta loteria federal onlinereatores baseadosaposta loteria federal onlinefissão, que irão usar uma formaaposta loteria federal onlineurânio levemente enriquecido", explica Thompson. "Temos uma boa ideiaaposta loteria federal onlinecomo serão esses sistemas eaposta loteria federal onlinequanto eles irão pesar, o que é fundamental no espaço."

Cada microrreator da Rolls-Royce irá produzir 50-100 kW e durar pelo menos uma década.

"Ele é totalmente escalonável. Depende das necessidadesaposta loteria federal onlinearquitetura e da infraestrutura na superfície lunar, mas idealizamos uma microrrede com alguns desses reatores suplementados com energia solar no polo sul."

O microrreator terá "o tamanho aproximadoaposta loteria federal onlineum carroaposta loteria federal onlinepasseio pequeno e pesará algumas toneladas", prossegue Thompson. "Para um reator nuclear, é absolutamente minúsculo. Para um sistema espacial, ainda é relativamente grande."

Muitas organizações consideram que a miniaturização é a chave para um projeto bem sucedido, incluindo o Instituto dos Futuros Nucleares, que colabora com o projeto da Rolls-Royce.

"Estamos projetando o combustível nuclear mais resistente possível, com baseaposta loteria federal onlinealgo que estamos estudando há alguns anos no Reino Unido, chamado partícula Triso (TRIestrutural ISOtrópica)", afirma Middleburgh.

"É como uma bala", segundo ele. Middleburgh faz referência às balas gobstopper – com formato esférico e sabor duradouro, feitasaposta loteria federal onlinediversas camadas.

"É uma espécieaposta loteria federal onlinecombustívelaposta loteria federal onlineque você envolve o urânioaposta loteria federal onlinebarreirasaposta loteria federal onlinesegurança e é extremamente resistente. Ele dura muito, pode sobreviver a milharesaposta loteria federal onlinegraus e tem o tamanhoaposta loteria federal onlineuma sementeaposta loteria federal onlinepapoula."

Essas camadasaposta loteria federal onlinesegurança incluem grafite e carburetoaposta loteria federal onlinesilício. Middleburgh afirma que o grafite é "tolerante à radiação sob altas temperaturas e é o tipoaposta loteria federal onlinematerial que usamos para as extremidades frontais das espaçonaves. E estamos agora colocando dentroaposta loteria federal onlineum reator".

"É um ótimo material, mas não é final. Acho que podemos fazer melhor. É no que estamos trabalhando com pessoasaposta loteria federal onlinetodo o mundo."

A questão da segurança

Sem sombraaposta loteria federal onlinedúvida, esses microrreatores lunares estão gerando grande entusiasmo na indústria espacial.

Mas a energia nuclear na Terra – apesaraposta loteria federal onlineoferecer uma alternativa aos limitados e poluentes combustíveis fósseis – costuma ser associada às bombas atômicas, riscosaposta loteria federal onlinevazamentoaposta loteria federal onlineradiação ou acidentes como oaposta loteria federal onlineChernobyl, na Ucrânia, ou Fukushima, no Japão.

"Existem desafios para desenvolver os sistemas, testá-los aqui na Terra e operá-los na Lua", afirma Bhakta.

"Os ambientes naturais e induzidos – como as vibrações do lançamento, o pouso das cargas, temperaturas extremas, luz e poeira – são alguns dos pontos importantes a serem considerados. Precisamosaposta loteria federal onlinesistemasaposta loteria federal onlineenergia lunares que tenham pouca massa, alta confiabilidade e tolerância a falhas, que possam enfrentar esses ambientes e ainda fornecer uma vida útilaposta loteria federal onlinemuitos anos."

Thompson também está preparado para enfrentar o que poderia ser o pior cenário. O que aconteceria se houvesse uma explosão na atmosfera da Terra pouco depois do lançamentoaposta loteria federal onlineuma espaçonave com material radioativo a bordo?

"Estes são desafios da engenharia que enfrentamos todos os dias", segundo ele.

"Nós só desenvolvemos um sistema quando ele é seguroaposta loteria federal onlinetodos os aspectos do seu cicloaposta loteria federal onlinevida, incluindo o lançamento. E o reator é projetado para ser ligado apenas quando finalmente chegar à superfície lunar."

"Até o reator ser ligado, o combustível nuclear no seu interior é inerte. É perfeitamente seguro manuseá-lo, tocá-lo e não é radioativo até que o reator seja ligado."

Como parte do processoaposta loteria federal onlineprojeto, os engenheiros também consideram os procedimentos para o fim da vida útil desses microrreatores.

"Quando a missão do nosso reator lunar terminar, nós o desligaremos e os níveisaposta loteria federal onlineradiação irão diminuir gradualmente, para que ele possa ser tratado com segurança e movido para um localaposta loteria federal onlinearmazenagemaposta loteria federal onlinelongo prazo, se desejado", explica Bhakta.

O dinheiro e o tempo necessário para fazer amadurecer essas tecnologias são essenciais, mas os benefícios dos projetosaposta loteria federal onlinemicrorreatores lunares poderão se estender para a Terra, incluindo módulosaposta loteria federal onlineproduçãoaposta loteria federal onlineenergia flexíveis e escalonáveis, muito menores do que as usinas energéticas existentes, além da medicina nuclear.

"Tivemos muitos renascimentos nucleares, mas esta é uma oportunidade para demonstrar que a energia nuclear é segura e emite zero carbono no pontoaposta loteria federal onlinefornecimento", afirma Middleburgh. Ele é muito otimista sobre esta tecnologia, no espaço e na Terra.

"As aplicações resultantes são incríveis se pudermos demonstrar ao público que a energia nuclear pode ser fornecidaaposta loteria federal onlineforma oportuna, dentro do orçamento e desempenhar tarefas úteis, que irão salvar o planeta."

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Innovation.