A menos que seja interrompida por tempestades ou problemas de rede, a energia elétrica para a maioria das pessoas não está além de uma tomada de distância. No entanto, o sistema solar não fornece acesso fácil à eletricidade como a conhecemos na Terra. Os astronautas poderiam aproveitar uma fonte de alimentação confiável para explorar a Lua e Marte. O sistema precisará ser leve e capaz de funcionar independentemente de sua localização, clima ou luz solar disponível e outros recursos naturais.
Relativamente pequenos e leves, os sistemas de fissão são poderosos e podem permitir operações robustas na Lua e em Marte.
O projeto de energia de superfície de fissão da NASA expande os esforços do projeto Kilopower da agência, que terminou em 2018. Atualmente, a NASA está trabalhando com o Departamento de Energia (DOE) e a indústria para projetar um sistema de energia de fissão que forneceria pelo menos 40 quilowatts de energia – o suficiente para administrar continuamente 30 residências por dez anos. Uma futura demonstração lunar abrirá caminho para operações sustentáveis e até acampamentos base na Lua e em Marte.
Conquistas:
– A NASA e o DOE conduziram um experimento para demonstrar tecnologias de transferência de calor usando combustível de urânio altamente enriquecido em maio de 2018. O experimento Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY) mostrou que o sistema funcionou conforme o esperado em condições normais e fora do normal.
– Um estudo do reator DOE concluído em março de 2020 identificou soluções de reator de urânio de baixo enriquecimento com aproximadamente o mesmo peso do sistema de alto enriquecimento.
– Em 2021, em parceria com a NASA, o DOE emitiu uma Solicitação de Proposta pedindo às empresas americanas conceitos de design para um sistema de energia de superfície de fissão que poderia estar pronto para ser lançado dentro de uma década para uma demonstração na Lua.
– Um memorando de entendimento de 2016 entre a NASA e o DOE serve como base para esse trabalho entre agências. Um memorando de entendimento da NASA-DOE de outubro de 2020 se expande, estabelecendo grupos de trabalho que se concentram na energia e propulsão nuclear espacial.
Créditos: NASA
A exploração da Lua e de Marte requer o poder da imaginação e visão humana. Também é preciso o poder da eletricidade para dar vida à ciência e à tecnologia quando os astronautas pousam e permanecem na superfície.
A NASA tem planos para uma presença robusta na Lua sob Artemis e eventualmente em Marte, incluindo o desenvolvimento de um sistema de energia de superfície de fissão para energia elétrica segura, eficiente e confiável. A energia de superfície de fissão – em conjunto com células solares, baterias e células de combustível – pode fornecer energia para operar rovers, realizar experimentos e usar os recursos da Lua para produzir água, propelente e outros suprimentos para suporte à vida.
“A energia abundante será a chave para a futura exploração espacial”, disse Jim Reuter, administrador associado da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA em Washington, que financia o projeto de energia de superfície de fissão da NASA. “Espero que os sistemas de energia de superfície de fissão beneficiem muito nossos planos de arquiteturas de energia para a Lua e Marte e até mesmo impulsionem a inovação para usos aqui na Terra.”
A NASA, em coordenação com o Departamento de Energia (DOE), está pedindo às empresas americanas conceitos de design para um sistema de energia de superfície de fissão que possa estar pronto para ser lançado dentro de uma década para uma demonstração na Lua. O sistema deve ser capaz de operação autônoma a partir do convés de um módulo lunar ou de um rover lunar.
Por que fissão?
– É confiável. Os sistemas de fissão podem operar continuamente em crateras sombrias e durante as noites lunares de semanas, quando a geração de energia a partir da luz solar é difícil.
– É poderoso. Os sistemas que a NASA está pedindo às empresas para projetar forneceriam pelo menos 40 quilowatts de energia, o suficiente para abastecer continuamente 30 residências por dez anos.
– Pode ser compacto e leve. Sistemas como esses poderiam um dia fornecer energia suficiente para estabelecer um posto avançado em Marte.
Qual é o próximo?
“A NASA e o DOE estão colaborando neste importante e desafiador desenvolvimento que, uma vez concluído, será um passo incrível para a exploração humana de longo prazo da Lua e de Marte”, disse o gerente do projeto de energia de superfície de fissão, Todd Tofil, no Centro de Pesquisa Glenn da NASA em Cleveland. “Aproveitaremos os recursos exclusivos do governo e da indústria privada para fornecer energia confiável e contínua, independente da localização lunar”.
As tecnologias de energia de superfície de fissão também ajudarão a NASA a amadurecer os sistemas de propulsão nuclear que dependem de reatores para gerar energia.
A NASA e o DOE (através do Laboratório Nacional de Idaho operado pela Battelle Energy Alliance) selecionarão empresas concorrentes dos EUA para desenvolver projetos iniciais durante um período de 12 meses. Os projetos resultantes informarão uma solicitação da indústria para o projeto final e a construção de um sistema de energia de fissão qualificado para voo para enviar à Lua em uma missão de demonstração.
O projeto de energia de superfície de fissão da NASA é gerenciado pelo Glenn Research Center da NASA em Cleveland. O desenvolvimento e a demonstração de tecnologia são financiados pelo programa de missões de demonstração de tecnologia da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial, que está hospedado no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama.
Fatos rápidos:
– O poder de superfície de fissão pode fornecer energia abundante e contínua, independentemente das condições ambientais na Lua e em Marte.
– A NASA planeja demonstrar e usar um sistema de energia de superfície de fissão na Lua primeiro, depois em Marte.
– A NASA está colaborando com o DOE e a indústria para projetar, fabricar e testar um sistema de energia de fissão de classe de 40 quilowatts para operar na Lua até o final da década de 2020.
– O projeto de energia de superfície de fissão da NASA baseia-se em projetos históricos de 50 anos, incluindo SNAP-10A, projeto Kilopower da NASA e desenvolvimentos recentes em energia nuclear comercial e tecnologia de combustível.
Parceiros:
O projeto de energia de superfície de fissão da NASA é gerenciado pelo Glenn Research Center da NASA em Cleveland. O desenvolvimento e a demonstração de tecnologia são financiados pelo programa de missões de demonstração de tecnologia da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial, localizado no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama.
A NASA é parceira do DOE e seus laboratórios nacionais no projeto de energia de superfície de fissão. A agência espacial definirá a missão e os requisitos do sistema.
Publicado em 24/06/2022 09h12
Artigo original:
Link original: