Células de combustível nuclear em miniatura: Energizando a exploração lunar
Cientistas do Reino Unido desenvolveram células de combustível nuclear em miniatura, cada uma aproximadamente do tamanho de sementes de papoula, que têm o potencial de alimentar reatores avançados em forma de flores na Lua até 2030. Essas minúsculas células de combustível, criadas por cientistas da Nuclear Futures Institute da Universidade de Bangor, no País de Gales, consistem em partículas triestruturais isotrópicas (TRISO) compostas por urânio, carbono e oxigênio envolto em uma resistente casca semelhante a cerâmica. Em comparação com os combustíveis nucleares convencionais, essas células são notavelmente mais duráveis e eficientes, tornando-as ideais para exploração espacial.
A aplicação principal dessas células de combustível é fornecer energia para o Space Flower Moon Micro Reactor, um reator de fusão conceitual do tamanho de um carro projetado pela Rolls-Royce. O financiamento para esse reator foi assegurado no início de março e é um dos principais candidatos para alimentar futuras bases lunares no âmbito do programa Artemis da NASA, que visa estabelecer uma base lunar permanente até 2030. Acredita-se que um único pellet durável possa sustentar um reator por até 15 anos.
As células de combustível foram enviadas para a NASA para testes rigorosos, que envolverão simular as tensões de um lançamento de foguete e verificar a eficiência alegada, de acordo com informações da BBC.
No contexto das futuras bases lunares, uma fonte de energia confiável é imperativa, pois a energia solar se torna impraticável durante a fase noturna da Lua, quando as temperaturas despencam para níveis extremamente baixos. Sustentar habitação e infraestrutura essenciais exigirá recursos energéticos significativos.
Simon Middleburgh, pesquisador do projeto e especialista em materiais nucleares da Universidade de Bangor, destacou a necessidade de sistemas como o pequeno micro-reator para a sustentabilidade energética em corpos celestes que experimentam ciclos de dia e noite. Atualmente, os reatores nucleares são a única opção viável para estabelecer uma fonte de energia confiável dentro do prazo apertado previsto. No entanto, Middleburgh enfatizou que o combustível deve suportar as forças de um lançamento de foguete e continuar funcionando de maneira confiável ao longo de muitos anos.
As cascas de combustível TRISO possuem resistência à corrosão, oxidação e altas temperaturas, ao mesmo tempo que impedem o vazamento de radiação, fatores cruciais para aplicações espaciais, conforme afirmado pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos. Além disso, o tamanho compacto dos combustíveis TRISO os torna econômicos de transportar para o espaço.
Embora projetado principalmente para a exploração espacial, o reator em miniatura também poderia servir como fonte temporária e confiável de energia em regiões afetadas por desastres naturais, como terremotos, tsunamis e tempestades tropicais, de acordo com a equipe de pesquisa.
Vale ressaltar que a NASA não é a única entidade focada na exploração lunar. Em 23 de agosto, a sonda Chandrayaan-3 da Índia pousou perto do polo sul da Lua para investigar possíveis recursos para futuras bases lunares. Além disso, China e Rússia revelaram anteriormente planos para um projeto conjunto de base lunar em 2021, embora tenha sofrido contratempos recentes após o pouso forçado da sonda Luna 25 da Rússia na Lua. Essas iniciativas destacam o crescente interesse internacional na exploração e colonização da Lua como parte dos esforços contínuos para expandir nossa presença no espaço. [Space]
