Durante setenta anos, a exploração espacial exigiu avanços tecnológicos cada vez mais avançados. Em todo o nosso Sistema Solar, sondas e dispositivos que observam o cosmos usam vários recursos para alimentar seus instrumentos. Uma das energias mais antigas e confiáveis disponíveis: a energia nuclear. Em 29 de junho de 1961, a NASA lançou o satélite Transit IV-A. Principalmente coberto com células fotovoltaicas destinado a alimentar suas baterias, carrega uma fonte de energia chamada “gerador termoelétrico radioisótopo » (RTG, « Gerador termoelétrico de radioisótopos “). Este último usa plutônio-238, cuja degradação do dióxido provoca uma emissão de aquecerele próprio convertido em eletricidade com base em um par termoelétrico (CTE).
O programa Transit representa um verdadeiro sucesso para a agência espacial americana, colaborando com o laboratório de físico aplicado pela Universidade John Hopkins. marca então o início de um longo épico nuclear na indústria aeroespacial.
O poder do átomo através do cosmos
O RTG demonstra eficácia quase infalível. Ele foi mais uma vez contratado pela NASA em várias missões, incluindo a lendária Voyager. As duas sondas foram lançadas em 20 de agosto e 5 de setembro de 1977, respectivamente. Viajante 2 está atualmente a 20 bilhões de quilômetros da Terra, enquanto a Voyager 1 está transitando a 25 bilhões de quilômetros. Ainda activos apesar dos problemas recentes, estão operacionais graças às suas baterias nucleares, enviando regularmente dados para o solo. As sondas requerem aproximadamente 250 W para funcionar corretamente.
A sonda Voyager 1 está atualmente localizada a 25 mil milhões de quilómetros da Terra, aqui observável em tempo real no site da NASA. © olhos.nasa.gov
As baterias nucleares foram parte integrante de uma série de missões, incluindo as da Apollo, entre a décima segunda missão em 1969 e o final do programa em 1972. A implementação da tecnologia nuclear em naves espaciais, capazes de percorrer milhões e milhares de milhões de quilómetros, já constituía um salto tecnológico há sessenta anos. Como explicado Pedro Henrique Em Insights Politécnicosa conversão do calor do plutônio em energia acaba sendo relativamente baixa, apenas 10%. Mas, um RTG produz esta energia continuamente e oferece maior longevidade, cumprindo assim os pré-requisitos para missões longas em todo o Sistema Solar, e ainda mais longe.
Sempre mais longe, sempre mais forte?
Várias ideias são mencionadas para melhorar as capacidades das sondas espaciais. Hoje, muitos dispositivos que sobrevoam estão equipados com células fotovoltaicas. Mas assim que eles se afastarem da Terra e do Sola captação da luz solar torna-se mais tênue. Uma má inclinação também pode influenciar a percepção de fótons e alterar a fonte de alimentação dos sistemas. A tecnologia solar é uma fonte de energia viável órbita baixa e média, mas sua eficácia é reduzida durante missões mais distantes, ou longas duração.
A energia nuclear é a alternativa de escolha. A missão americana Libélulacom lançamento previsto para 2028, terá RGT. A NASA planeja enviar um drone octocóptero para explorar a superfície da lua de Saturno, Titã. A bateria nuclear alimentará tudo durante a viagem para Titãbem como o drone, uma vez colocado o octocóptero no satélite natural. Os engenheiros também estão trabalhando para pensar maior sobre a propulsão dos sistemas que deixaram a Terra. O Escritório de Propulsão Nuclear Espacial (SNP“ Propulsão Nuclear Espacial “) está desenvolvendo mecanismos de propulsão nuclear, muito mais leves e duas vezes mais eficientes que os sistemas movidos a energia nuclear. propulsor atual. A propulsão nuclear é baseada no princípio da fissãousado em usinas terrestres. O calor induzido pela fissão geraria eletricidade, que ionizaria o propelente contido na forma de gásgerando um impulso que pode impulsionar o dispositivo.
Vários protótipos e conceitos de sistemas de propulsão nuclear foram estudados por agências americanas. © NASA, Darpa
Outros caminhos estão sendo estudados, especialmente para implantar reatores no Lua. Seriam utilizados para fornecer eletricidade e calor a futuras bases habitadas, num ambiente frio e austero. Em 2023, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (Darpa, “ Projeto de Pesquisa Avançada de Defesa “) anunciou que estava colaborando com a NASA e vários players da indústria aeroespacial para construir um novo tipo de lançador. Chamado Draco, por Foguete de demonstração para operações ágeis cislunaresEsse demonstrador a energia nuclear voaria em 2027. Para cientistas e industriais, há certezas: o uso e o aprimoramento da energia nuclear espacial nos próximos anos é uma delas.