Em 1896, o físico Henri Becquerel, enquanto estudava a fluorescência, percebeu que os sais de urânio emitiam espontaneamente radiação que poderia passar pela pele. Marie Curie e seu marido Pierre, intrigados com a descoberta, começaram a investigar essas emissões e as batizaram de “ … radioatividade”. Esta descoberta não só lhes rendeu o Prêmio Nobel de Física em 1903, mas também lançou as bases científicas que décadas mais tarde lhes permitiriam controlar reações nas quais os núcleos radioativos se fissão e liberam enormes quantidades de energia. Assim, em meados do século 20, surgiram os primeiros reatores nucleares, bem como a infame bomba atômica, que tornou a energia nuclear uma energia da moda, mesmo além de nossas fronteiras terrestres.
Agora, as principais agências espaciais estão mais uma vez a voltar a sua atenção para esta fonte de energia altamente eficiente. A energia nuclear poderá ser fundamental para a sobrevivência dos futuros assentamentos humanos na Lua, planeados para a próxima década. “Os Estados Unidos estão comprometidos em retornar à Lua, construir a infraestrutura necessária para permanecer e fazer os investimentos necessários para o próximo grande salto para Marte e além”, disse o administrador da NASA, Jared Isaacman, ao assinar um acordo há várias semanas com o Departamento de Energia dos EUA (DOE) para ajudar a construir seu próprio reator lunar até 2030, quando o programa Artemis, cuja segunda missão está programada para ser lançada em poucos dias, terá devolvido tripulações humanas ao nosso planeta. satélite. “Alcançar este futuro requer a utilização da energia nuclear (…) para fornecer as capacidades necessárias para inaugurar uma era de ouro da exploração.”
Por seu lado, a sua actual rival, a China, aliou-se à Rússia – uma potência espacial em declínio, mas com vasta experiência nuclear – para atingir o mesmo objectivo em 2035. “A Rússia tem uma vantagem natural quando se trata de centrais nucleares, especialmente quando as envia para o espaço. “É um líder mundial e está à frente dos Estados Unidos”, disse Wu Weiren, designer-chefe do programa de exploração lunar da China, à Reuters em Abril, enquanto o gigante asiático sinalizava que não tinha planos de perder a sua fatia do bolo espacial.
Então, veremos as primeiras usinas nucleares operando na Lua em menos de cinco anos? Será realmente tão simples como voar e instalar um reator no nosso satélite? E sobretudo, que questões técnicas, tecnológicas e de segurança ainda precisam de ser abordadas?
Reatores nucleares flutuando no espaço
Os projetos de energia nuclear no espaço não são novos. Já em 1959 surgiu o “Projeto Horizonte”, no âmbito do qual os Estados Unidos propuseram a construção de uma base lunar com vários reatores, embora o assunto nunca tenha passado do papel. Entre 1965 e 1988, especialmente a ex-URSS lançou cerca de trinta reatores nucleares para alimentar satélites ou testar a viabilidade desta tecnologia no espaço, que, de facto, ainda hoje existe.
“Eles estão todos parados e frios, e a maioria deles está em uma órbita projetada para permanecer segura por centenas de anos”, diz Enrique Gonzalez, diretor do departamento de fissão nuclear do Centro de Pesquisa Energética, Ambiental e Tecnológica (Ciemat). No entanto, ele esclarece que as missões atuais incluem dispositivos nucleares ativos, como os rovers Curiosity e Perseverance, que continuam a explorar a superfície de Marte. Ou as sondas Voyager, lançadas no início da década de 1970 e agora localizadas fora do sistema solar. “São RTGs (geradores termoelétricos de radioisótopos) que não são reatores de fissão, mas usam o calor da fissão nuclear para gerar eletricidade”, diz Gonzalez, enfatizando que sua potência é limitada.
“Selfie” do rover Perseverance na superfície de Marte
Lua, casa hostil
As condições na Lua são extremas. Não possui atmosfera para protegê-lo dos meteoritos que atingem continuamente o regolito. Lá, os dias e as noites duram duas semanas terrestres e as temperaturas variam de 127°C a -173°C. As perspectivas estão piorando em algumas regiões polares, onde o sol nunca chega e as temperaturas chegam a -249°C.
Mas este ambiente hostil esconde uma oportunidade fundamental: as crateras do pólo sul da Lua contêm vastas reservas de água sob a forma de gelo, essenciais para o futuro assentamento humano. Um recurso que não passou despercebido às agências espaciais que decidiram ser as primeiras a fincar ali a sua bandeira. Qualquer assentamento precisaria de uma fonte constante de energia, capaz de abastecer tudo, desde sistemas de suporte à vida até, no futuro, converter recursos lunares como água em combustível de foguete, por exemplo.
“Embora as reações nucleares ocorram da mesma forma que na Terra, as condições ambientais podem afetar as infraestruturas, desde a radiação superficial até temperaturas extremas, bem como restrições de transporte.”
Alejandro Algora
Pesquisador do Instituto de Física Corpuscular (IFIC)
Mas não basta plantar uma planta como Asco ou Trillo na superfície da Lua. O problema é mais complexo. “Embora as reações nucleares ocorram da mesma forma que na Terra, as condições ambientais podem afetar a infraestrutura, desde a radiação superficial até temperaturas extremas, bem como restrições de transporte”, afirma Alejandro Algora, pesquisador do Instituto de Física Corpuscular (IFIC). Tudo deve se mover a bordo do foguete dentro de limites rígidos de tamanho e peso e ser fácil de montar. “Os que mais pesam são os reatores de nova geração, pequenos e modulares, projetados para serem montados em um caminhão ou, no caso, em um foguete, e capazes de gerar eletricidade por muitos anos antes de serem recarregados ou reciclados.”
Chernobyl na Lua?
“Os reatores na Lua seriam muito menores e menos potentes. Na verdade, esses modelos foram até propostos para serem instalados perto de cidades devido ao baixo risco de poluição externa.
Enrique González
Diretor da Instalação de Fissão Nuclear Ciemat
O trabalho da Ciemat está focado nesta tecnologia, já utilizada em porta-aviões e submarinos e atraindo interesse de países como EUA, China, Rússia, Canadá, Reino Unido, França e Espanha. “Algumas das pesquisas estão focadas no projeto, segurança e gestão de resíduos de reatores pequenos e modulares (SMRs) e reatores de microfissão”, explica Gonzalez, acrescentando que sua equipe também está estudando suas aplicações espaciais. Portanto, o ideal seria responder à pergunta que quase imediatamente vem à mente quando se pensa em usinas nucleares. Será possível um desastre nuclear como Chernobyl ou Fukushima na Lua com estas instalações nucleares?
“Os reatores lunares usarão tecnologias completamente diferentes”, diz Gonzalez. “Além disso, seriam muito menores e menos potentes, de cem a mil vezes menores que os reatores dessas estações. Na verdade, esses modelos foram até propostos para serem instalados perto de cidades devido ao baixo risco de poluição externa. Algora concorda: “Além de serem mais compactos, os novos projetos são inerentemente mais seguros tanto no design quanto na potência.” Mas e se houver um vazamento? Gonzalez resume claramente: “Embora tudo dependa da causa e das condições do vazamento, a ausência de atmosfera reduziria drasticamente a propagação da radioatividade na forma de aerossóis”.
As imagens mostram diferentes abordagens para módulos nucleares que poderiam ser instalados na superfície da Lua
Armadilhas para superar
No entanto, permanecem limitações tecnológicas e problemas técnicos que tornam estes projectos ainda uma realidade irrealista. Exemplo: evacuação de calor. “Na Lua é impossível resfriar o reator nem com água nem com ar. Uma opção é instalar radiadores maiores, mas estes podem exigir mais de cem metros quadrados de superfície”, ressalta. Somam-se a isso as incógnitas sobre sua localização, limpeza de poeira lunar, possíveis impactos de micrometeoritos ou comportamento do material. “O grande desafio de desenvolver um reator nuclear para uma base lunar é enorme e exigirá grandes investimentos, desenvolvimento adicional e muitas soluções. Mas é possível”, conclui o especialista do Ciemat, que no entanto observa que “o prazo proposto pode ser difícil de cumprir”. Ambos os especialistas concordam que o avanço destes reactores lunares também conduzirá a melhores capacidades científicas e tecnológicas nas nossas áreas terrestres.
Mais de um século depois de Becquerel ter descoberto acidentalmente a radiação graças aos sais de urânio, este fenómeno de transmissão através da pele também poderá eventualmente fazer história na exploração espacial.
