EUA e Rússia disputam corrida para levar reatores nucleares à Lua

Uma nova corrida espacial está levando Estados Unidos, Rússia e China a mirar um objetivo que parece saído de um filme de ficção científica: colocar reatores nucleares em funcionamento na Lua.

• Uma base lunar permanente precisaria de uma fonte de energia confiável. Reatores nucleares têm vantagem importante sobre painéis solares: não dependem da luz do Sol e podem ser relativamente compactos.
• Nos primeiros anos de uma base, Estados Unidos e China pretendem usar energia solar e sistemas de radioisótopos para manter equipamentos aquecidos e carregar veículos que percorrerão a superfície lunar.
• Esses sistemas transformam em eletricidade o calor produzido pelo decaimento natural de materiais radioativos. Estados Unidos, Rússia e China já utilizam essa tecnologia em missões espaciais.
• O problema é a escala. Uma base lunar maior precisaria de muito mais energia do que esses sistemas conseguem fornecer.
• Além disso, uma noite lunar dura mais de duas semanas terrestres. Nas proximidades do polo sul da Lua, onde os reatores estão sendo planejados, os equipamentos também teriam de suportar temperaturas que podem variar de 54 a -201 ºC.
• É nesse ponto que os reatores nucleares entram nos planos.
• Quanto tempo uma cidade com um milhão de pessoas sobreviveria na Lua.
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A NASA quer ter um reator pronto para ser lançado até dezembro de 2030. Do outro lado, uma parceria entre Rússia e China trabalha com a meta de colocar seu próprio sistema em operação até 2036.

A pressa tem relação direta com a disputa pela presença permanente na Lua. Estados Unidos e China querem estabelecer bases no satélite, procurar recursos, como água congelada, e usar a Lua como ponto de partida para missões mais profundas pelo Sistema Solar.

Nesse cenário, a energia nuclear é considerada peça central. O problema é que alguns cientistas alertam que a corrida pode estar avançando rápido demais e criando riscos difíceis de controlar.

Rússia e China trabalham em reator para 2036.

A Rússia recebeu de suas agências estatais a tarefa de desenvolver o reator lunar Selena, que deverá fornecer energia para estações lunares lideradas pela China.

O equipamento teria capacidade de produzir até 10 quilowatts de eletricidade e funcionaria de forma autônoma por uma década. Seu projeto aproveitaria características de um reator desenvolvido anteriormente para operar no Ártico.

A parceria entre Rússia e China também tem uma particularidade. Segundo documentos e pesquisas analisados na reportagem, a energia nuclear parece ser a principal tarefa do projeto lunar que a China delegou à Rússia.

A experiência russa ajuda a explicar essa escolha. O país lançou mais de 30 reatores ao espaço, principalmente durante as décadas de 1970 e 1980, em satélites da época da Guerra Fria.

A Rússia também é uma potência na geração nuclear civil.

Além disso, o país controla uma das maiores fontes do combustível considerado mais seguro para reatores espaciais: o urânio pouco enriquecido. “Praticamente não há concorrentes para a Rússia no campo da energia nuclear espacial”, afirmou Mikhail Kovalchuk, presidente do Instituto Kurchatov, que participa do desenvolvimento do reator lunar.

NASA acelera para não ficar para trás.

Os Estados Unidos já tiveram experiência com um reator no espaço. A NASA lançou um equipamento desse tipo em 1965, mas ele foi desligado depois de uma falha não relacionada em outra espaçonave.

Agora, a NASA quer acelerar o cronograma.

O chamado Lunar Reactor 1 deverá produzir 20 quilowatts de eletricidade, aproximadamente o consumo de 16 residências estadunidenses, e funcionar durante cinco anos sem intervenção humana.

A agência também planeja usar energia nuclear para impulsionar uma espaçonave rumo a Marte em dezembro de 2028, algo que nunca foi feito.

Em paralelo, o Pentágono pretende desenvolver seus próprios reatores espaciais para utilização em órbita e na Lua.

A preocupação estadunidense é que um reator russo-chinês possa chegar primeiro e criar uma espécie de zona de exclusão de fato ao redor de uma área estratégica da superfície lunar.

Ainda não existe um módulo de pouso comprovado capaz de transportar material pesado e potencialmente radioativo até um terreno lunar irregular. Também nunca houve uma instalação de reator em um ambiente de baixa gravidade.

O perigo começa antes mesmo de chegar à Lua.

Estados Unidos e Rússia afirmam que seus reatores seriam enviados ao espaço sem serem ativados. O combustível permaneceria “frio”, ou seja, não teria iniciado uma reação nuclear.

Um dos cenários envolve a queda de um reator no oceano. A água desacelera nêutrons e pode aumentar a possibilidade de uma reação em cadeia.

A Rússia negou essas alegações e afirmou que o míssil não era movido por um reator.

Existe ainda outro problema: o que acontece quando um reator lunar chegar ao fim de sua vida útil.

Na Terra, o descomissionamento de um reator é um processo complexo que pode levar anos. Na Lua, NASA e autoridades russas afirmam que a intenção seria simplesmente deixar o material radioativo no local.

Um acidente na Lua poderia espalhar material radioativo.

Os riscos não terminam depois que o reator chega à superfície lunar. Na Terra, reatores nucleares contam com estruturas de contenção. Construir algo semelhante na Lua seria extremamente caro e tecnicamente complexo.

A NASA afirma que seu reator será protegido, mas ainda não está claro como isso será feito. Especialistas também esperam que as instalações sejam cercadas por áreas onde astronautas e equipamentos não possam circular por causa da radiação.

R. Scott Kemp, professor associado de ciência e engenharia nuclear do Massachusetts Institute of Technology (MIT), afirma que acidentes seriam mais prováveis na Lua.

Na Lua, um problema pode ser ainda mais difícil de conter. Não há vento para espalhar partículas, mas a baixa gravidade permite que detritos percorram grandes distâncias depois de uma explosão.

Um exemplo do risco de um reator espacial retornar à Terra aconteceu em 1978. O satélite soviético Kosmos 954, movido a energia nuclear, reentrou de maneira descontrolada na atmosfera e espalhou material radioativo por uma área de quase 124,3 mil km² no norte do Canadá.

Depois de aproximadamente um ano de limpeza, apenas 0,1% da fonte de energia do satélite havia sido recuperada.

Outro desafio está no tipo de urânio utilizado.

Nos documentos técnicos e de contratação, a NASA afirma que pretende utilizar urânio que não seja altamente enriquecido, considerado mais seguro para reatores avançados.

O problema é que esse combustível, conhecido como HALEU, está em falta nos Estados Unidos.

A situação é agravada pela geopolítica. A Rússia é a maior produtora desse tipo de urânio, mas os Estados Unidos proibiram as importações russas em 2024 por causa da guerra na Ucrânia.

Documentos da NASA indicam que a agência espera que o Departamento de Energia reserve combustível pouco enriquecido para os reatores espaciais. O próprio governo estadunidense, porém, enfrenta dificuldades para produzir quantidade suficiente.

A Rússia e a China não revelaram qual combustível pretendem utilizar.

O histórico aumenta a preocupação. Reatores espaciais russos mais antigos usavam urânio altamente enriquecido.

Reatores menores podem acabar na Lua.

A corrida lunar também pode impulsionar empresas que desenvolvem microreatores, equipamentos capazes de gerar até 10 megawatts de eletricidade.

Esses reatores são pequenos demais para atender às necessidades energéticas de grandes data centers, mas encontraram aplicações em setores espacial e militar.

Em agosto, o Pentágono selecionou a empresa Antares para desenvolver e demonstrar um microreator para uso espacial. A companhia também está entre as empresas que participaram de testes de reatores realizados durante o verão estadunidense em um programa do Departamento de Energia.

A Antares afirmou que pretende disputar contratos da NASA e do Pentágono para reatores lunares.

Ainda assim, nenhum desses microreatores está comprovado e pronto para ser instalado na Lua.

Questões fundamentais de segurança continuam sem resposta definitiva, incluindo como remover o calor, proteger o equipamento contra radiação e manter a integridade estrutural de um reator que precisa ser compacto e leve.

Quanto maior a quantidade de energia necessária, porém, mais difícil será construir o equipamento.

Para Huff, a competição pode não ser o melhor caminho. “Quero ver mais colaboração internacional no espaço”, afirmou. “É aí que a ciência colaborativa em equipe superou nossa política internacional mal-humorada.”.

Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.

Em números

• E maneira descontrolada na atmosfera e espalhou material radioativo por uma área de quase 124,3 mil km² no norte do Canadá