A viagem interplanetária a Marte a bordo de uma nave espacial movida a energia nuclear pode parecer ficção científica – mas a NASA planeia torná-la realidade.
A missão Space Reactor-1 Freedom está programada para ser lançada com a NASA em dezembro de 2028 para explorar Marte. anunciando É como “a primeira espaçonave interplanetária movida a energia nuclear”.
NASA também tem planos configurar Um pequeno reator nuclear será construído na Lua até 2030 Programa ÁrtemisNo entanto, qualquer reator na Lua não se pareceria com uma grande usina nuclear encontrada na Terra. E lá está a Casa Branca mover Estabelecer uma iniciativa nacional para a energia nuclear espacial americana.
Os EUA não estão sozinhos na busca da energia nuclear no espaço. O interesse em fontes de energia nuclear no espaço está agora envolvido Lista crescente Agências espaciais nacionais e regionais, intervenientes privados e institutos de investigação.
Além do hype, a viabilidade técnica e os prazos são apenas parte da história. A energia nuclear no espaço também deve ser gerida de forma responsável.
A corrida até à Lua e mais além está a acelerar. Alguns dizem que é para o bem de toda a humanidade. Mas é mesmo? Nesta série de sete partes, exploramos como será o nosso futuro no espaço, como podemos viajar e sobreviver lá e o que é necessário para evitar que um desastre aconteça.
Energia nuclear no espaço: por que agora?
As fontes de energia nuclear no espaço variam em finalidade e design. Alguns suportam dispositivos e comunicações. Outros podem basear-se em corpos celestes ou impulsionar naves espaciais a grandes distâncias.
Sistema de energia de radioisótopos um tipo Eles geram eletricidade a partir do calor liberado pela decomposição natural do plutônio-238, um isótopo radioativo.
Enquanto isso, o reator de fissão átomo dividido para liberar calor. Tal como as centrais nucleares na Terra, o calor pode ser convertido em eletricidade. No espaço, pode alimentar operações e infraestruturas em corpos celestes, bem como sistemas de propulsão.
Na Lua, um ciclo dia-noite dura aproximadamente 29,5 dias terrestresCom escuridão por cerca de duas semanas. Apolo havia pousado prescrito Ocorrem as primeiras horas do dia lunar. Uma presença permanente exigiria energia confiável para operar durante a longa noite lunar. É improvável que a energia solar por si só seja suficiente.
O Space Reactor-1 também usará um reator de fissão para apoiar o Freedom propulsão nuclearOnde propulsores de energia elétrica gerada nuclear. Para Marte, isto poderia encurtar o tempo de viagem e reduzir a exposição dos astronautas à radiação cósmica.
Embora as ambições tecnológicas continuem a expandir-se, a ideia de utilizar a energia nuclear fora da Terra está longe de ser nova.
NASA, CC POR-NC
longa história
As missões Apollo posteriores usaram geradores termoelétricos de radioisótopos para conduzir experimentos científicos na Lua.
Sistemas semelhantes continuam a alimentar missões permanentes, incluindo Rover de Marte Curiosidade e persistência e gêmeos viajante nave espacialque ainda se comunica conosco do espaço interestelar.
Os reatores de fissão já voaram para o espaço antes.
Os EUA lançaram durante a Guerra Fria SNAP-10A É o único reator de fissão em órbita dos EUA que foi lançado com sucesso, embora tenha parado de funcionar após cerca de seis semanas.
União Soviética foi mais longeA Marinha dos EUA está lançando em órbita Radar Ocean Reconnaissance Satellites (RORSATs) movidos a energia nuclear para monitorar navios.
Riscos de segurança e desafios técnicos
Qualquer discussão sobre um futuro nuclear no espaço obriga-nos a aprender com o passado nuclear.
Um precedente importante é Cosmos 954Um RORSAT de propulsão nuclear soviética que fez uma reentrada descontrolada nos Territórios do Noroeste do Canadá em 1978.
Kosmos 954 mostrou como os riscos no espaço podem rapidamente se tornar riscos na Terra. Detritos radioativos espalhados por 600 km, alcançar As terras tradicionais das tribos, especialmente Comunidades Dene, Inuit e Métis. Isso desencadeou uma grande limpeza. Nenhuma comunidade deveria assumir tais riscos.
Outro risco além da reentrada descontrolada é a falha no lançamento. O foguete pode explodir durante a decolagem. Os sistemas nucleares espaciais, contudo, são concebidos para limitar as consequências radiológicas de tais acidentes.
Os reatores de fissão devem suportar temperaturas extremas, radiação e vácuo. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts Estudo Como os materiais e o design do forno podem funcionar sob condições adversas.
O planejamento do fim da vida também é importanteLevantar questões sobre desmantelamento, eliminação e responsabilidade intergeracional.
Estes riscos levaram a respostas jurídicas e políticas, embora permaneçam lacunas
NASA
Regras e Diretrizes
Não se trata de colocar armas nucleares em órbita ou em corpos celestes. D Tratado Espacial 1967 proíbe isso. O direito internacional não proíbe fontes de energia nuclear no espaço. Mas tente garantir que eles sejam usados com segurança.
Depois do Cosmos 954, as Nações Unidas foram adotadas Princípios relevantes para o uso de fontes de energia nuclear no espaço sideral Em 1992, desenvolvido pelo Comitê sobre o Uso Pacífico do Espaço Exterior (COPUOS).
Os princípios exigem avaliações de segurança pré-lançamento, notificação e assistência internacional em caso de riscos de reentrada, e reconhecem a responsabilidade do Estado e as responsabilidades dos Estados lançadores.
Eles afirmam que os reatores não devem ser “criticados” antes de atingirem suas órbitas operacionais ou órbitas interplanetárias, ajudando a reduzir o risco de danos radiológicos às pessoas e ao meio ambiente em caso de acidente.
O COPUOS e a Agência Internacional de Energia Atómica desenvolveram em conjunto um abrangente Estrutura de segurança Em 2009, fornece orientação sobre autorização de lançamento, preparação e resposta a emergências e operações e serviços de ponta a ponta.
A implementação do quadro de salvaguardas e o trabalho futuro das fontes de energia nuclear no espaço estão sujeitos a Negociações multilaterais.
Os quadros políticos e de segurança da ONU não são vinculativos. As avaliações de segurança e as aprovações de lançamento dependem em grande parte dos estados individuais. Isto deixa espaço para uma manta de retalhos de controlos internos e níveis variados de tolerância ao risco, embora as consequências dos acidentes possam atravessar fronteiras.
Governar com responsabilidade
À medida que um número crescente de intervenientes públicos e privados procura desenvolver capacidades nucleares espaciais, os Estados devem implementar consistentemente a política e o quadro de salvaguardas da ONU e cooperar multilateralmente para os actualizar ou complementar, conforme necessário.
A coordenação internacional e a partilha de informações são essenciais. A responsabilidade e o risco não param nas fronteiras nacionais.
Os reguladores nacionais devem prosseguir os mais elevados padrões de segurança, incorporar a responsabilização e resistir à pressão para estabelecer padrões para prazos apertados, concorrência estratégica ou lucro comercial. lugar afeta a todos nós.
A energia nuclear continuará a figurar nas ambições da humanidade fora da Terra. Onde quer que vá e quem quer que o utilize, a segurança e a responsabilidade devem estar em primeiro lugar.
