A NASA está querendo mais plutônio!

Está faltando plutônio-238 para as explorações espaciais da NASA. A agência espacial americana possui um estoque próximo de apenas 35 quilos do material radioativo, o qual é de fundamental importância para a manutenção energética das naves nas viagens interplanetárias.

Apenas os já conhecidos painéis solares e aproveitamento da força gravitacional de ´terceiros´* não conseguem sustentar/guiar por completo uma nave em longas viagens. Missões com destino a planetas e corpos espaciais mais distantes só são possíveis com a energia liberada pelo decaimento nuclear do plutônio-238, um elemento altamente radioativo. O processo utiliza a termoeletricidade, onde materiais condutores expostos a grandes diferenças de temperatura ( através do calor gerado pelo decaimento do plutônio-238) apresentam uma notável produção elétrica. Para comparação, a energia gerada desta maneira nas naves da NASA desenvolvem uma potência de 110W e as lâmpadas domésticas consomem, em média, 60W. E como este isótopo radioativo possui uma meia-vida de 87,7 anos, a nave continua recebendo este precioso aporte energético por décadas, possibilitando ambiciosas expedições espaciais.

Uma cápsula típica de geração de energia das sondas espaciais; a pastilha contendo plutônio radioativo está destacada em vermelho

O grande problema é que o plutônio-238 não é naturalmente produzido na Terra, sendo produto de fissões nucleares feitas em reatores. E estes, por problemas técnicos, financeiros e repúdio popular, estão cada vez mais escassos. E o Pu-238 é o material radioativo escolhido porque emite apenas partículas alfas, mais fáceis de serem barradas por escudos, ou seja, mais seguro para ser trabalhado. E tudo isso piora por causa do tom abstrato das missões espaciais, as quais ainda não possuem efeito prático direto na vida das pessoas( mas sempre nos esquecemos que das pesquisas espaciais surgem diversas novas tecnologias usadas diariamente pela população). Ou seja, diversos fatores, indo de dinheiro até popularidade, são empecilhos ferrenhos para a obtenção de um maior estoque do material radioativo.

Construção da sonda New Horizons, lançada em 2006, a qual chegou em Plutão neste ano; ela também é alimentada com plutônio

Um novo método está sendo desenvolvido para otimizar a produção de Plutônio-238, a partir do neptunium-237, um isótopo radioativo gerado junto ao lixo radioativo de usinas nucleares tradicionais. Apesar de ser a nova esperança da NASA, o novo processo de produção sofre com diversos desafios de engenharia para alcançar um desempenho desejável. Para se ter uma ideia, missões com destino à Marte ou vizinhança próxima utilizam um gerador carregado com quase 5 quilos do Pu-238, e missões para planetas mais distantes poderão requisitar ´geradores´. Isso sem contar as sonhadas viagens tripuladas...

Lançada ao espaço em 15 de outubro de 1997, a sonda espacial Cassini-Huygens entrou em órbita de Saturno em 1 de julho de 2004 e continua até hoje em operação, estudando o planeta; a foto acima mostra a pelota de plutônio responsável por abastecer energeticamente a sonda

*As espaçonaves de missões espaciais utilizam a força gravitacional, por exemplo, de planetas do nosso Sistema Solar para ganhar um ajuda extra no percurso, com o objetivo de economizar combustível.

REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS

http://www.nature.com/news/nuclear-power-desperately-seeking-plutonium-1.16411
http://www.scientificamerican.com/article/within-nasa-a-plutonium-power-struggle/
https://solarsystem.nasa.gov/rps/faq.cfm
http://scitation.aip.org/content/aip/magazine/physicstoday/news/10.1063/PT.5.1047