La NASA investe nella ricerca nucleare per generare energia in ambiente extraterrestre

La produzione di energia sulla superficie lunare o marziana sarà uno dei principali elementi da prendere in considerazione per lo sviluppo e il consolidamento di attività umane nelle missioni di esplorazione e colonizzazione dei prossimi decenni. La NASA si sta già muovendo in tal senso, investendo nella ricerca di un sistema che possa generare sufficiente energia in ambienti ostili, ossia privi delle condizioni tipiche che avremmo sulla Terra.
Recentemente infatti, l’agenzia spaziale americana ha finanziato tre imprese private con 5 milioni di dollari ciascuna per lo sviluppo preliminare di microreattori a fissione nucleare, con l’obiettivo di avere un prototipo funzionante entro la fine del decennio.

La scelta è ricaduta sull’opzione nucleare per vari motivi. Un tale generatore può fornire potenza elettrica in maniera continua, indipendentemente dalle condizioni ambientali, bypassando problemi che si presentano con l’utilizzo di pannelli solari come la necessità di illuminazione, non sempre garantita. Inoltre, i pannelli solari sono soggetti a degradazione e la potenza elettrica erogata diminuirebbe sensibilmente con gli anni a seconda del tipo di esposizione ambientale.

I microreattori quindi sarebbero in grado di fornire 40 kW di potenza elettrica in maniera affidabile e funzionerebbero esattamente come i reattori a fissione nucleare terrestri, con il vantaggio di essere trasportabili, di avere una vita operativa di almeno 10 anni senza ricambio del combustibile e la possibilità di essere integrati con un sistema di pannelli solari di supporto, in modo da differenziare l’utilizzo delle fonti energetiche di una ipotetica futura colonia.

Illustrazione concettuale di un possibile microreattore a fissione nucleare in ambiente lunare. Fonte: NASA

Le aziende individuate per la ricerca sono le seguenti:

  • Lockheed Martin, impresa statunitense attiva nei settori dell’ingegneria aerospaziale e della difesa con sede a Bethesda (Maryland), che svilupperà il progetto in collaborazione con BWXT e Creare.
  • Westinghouse, società statunitense costruttrice di apparecchiature elettriche civili e ferroviarie, che lavorerà al progetto insieme ad Aerojet Rocketdyne.
  • IX of Houston, una joint venture fra Intuitive Machines e X-Energy. L’azienda lavorerà al progetto in collaborazione con Maxar e Boeing.

Le tre imprese hanno firmato un contratto di 12 mesi per lo sviluppo di un design preliminare dei microreattori e allo scadere del termine solo uno verrà scelto come candidato per uno sviluppo più approfondito, così da procedere alla realizzazione di un prototipo adatto al lancio nello spazio.

La ricerca su simili sistemi nucleari contribuirà a un innumerevole serie di missioni di esplorazione e colonizzazione, sostenendo lo sviluppo anche della propulsione nucleare. Il know-how acquisito nel rispettare gli stringenti requisiti dell’ambiente spaziale porterà anche enormi benefici all’industria nucleare terrestre, in quanto le tecnologie spaziali fanno spesso da apripista per innovazioni in molti altri settori tecnologici.

Fonti:
https://www.powermag.com/nasa-picks-three-nuclear-power-concepts-for-demonstration-on-the-moon/
https://www.energy.gov/ne/articles/what-nuclear-microreactor

Pubblicato da Luca Tagliati

Laureato in Ingegneria Aerospaziale, attualmente studente di Space Engineering al Politecnico di Milano. Appassionato di Fisica e Scienza specialmente in ottica spaziale.

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