Un reattore nucleare a fissione sulla Luna (foto nasa.gov) - kosmomagazine.it
Gli Stati Uniti vorrebbero testare un piccolo reattore a fissione nucleare sulla superficie lunare nel 2030. Ecco come cambierà il futuro.
Uno dei problemi principali di tutte le missioni spaziali è ovviamente l’energia: ogni singolo rover o sonda ha infatti bisogno di un grande quantitativo di elettricità per alimentare i propri dispositivi e, soprattutto, per riscaldarsi dalle basse temperature. Su Marte, ad esempio, i rover Curiosity e Perseverance utilizzano il Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG). Quest’ultimo, che è un generatore termoelettrico a radioisotopi, è sostanzialmente una “batteria nucleare”: converte infatti in elettricità il calore generato dal decadimento radioattivo del plutonio-238.
In altre parole, si sfrutta il calore emanato dalle radiazioni del plutonio-238 per produrre energia elettrica. Altri veicoli spaziali utilizzano invece i famosi pannelli solari. Tuttavia, questi metodi all’avanguardia non sono però sufficienti per una missione umana di lunga durata sulla Luna e su Marte.
Il primo reattore a fissione nucleare sulla Luna
Il programma Artemis della NASA, il cui obiettivo è realizzare un habitat umano permanente sulla Luna, prevede l’allunaggio del primo gruppo di astronauti al polo sud lunare entro il 2026. Gli scienziati hanno infatti scelto questa particolare zona soprattutto per un motivo: i suoi numerosi crateri conterrebbero ghiaccio d’acqua, che verrebbe preservato dalla costante oscurità. Laggiù i raggi solari non riescono infatti ad arrivare, a causa dell’inclinazione dell’asse di rotazione lunare. Di conseguenza, le temperature sono bassissime, precisamente vicine allo zero assoluto. Ad ogni modo, i futuri astronauti avranno bisogno di tantissima energia elettrica per sopravvivere, per condurre esperimenti scientifici e per estrarre l’ossigeno e l’idrogeno dall’acqua.
Quest’ultima, che si troverebbe nelle zone d’ombra del polo sud lunare, è infatti essenziale per la produzione di carburante (per i razzi) e di ossigeno. Per questo motivo, la NASA ha recentemente avviato il Fission Surface Power Project, il cui obiettivo è sviluppare un piccolo reattore a fissione nucleare da installare sulla Luna. Per quale motivo gli ingegneri vogliono puntare proprio su una centrale elettrica nucleare? Innanzitutto, i sistemi a fissione sono affidabili e funzionano ininterrottamente 24 ore su 24, anche nei crateri lunari perennemente in ombra. In secondo luogo – in base agli attuai calcoli – garantirebbero agli astronauti circa 40 kilowatt di potenza, che sarebbero sufficienti ad alimentare ininterrottamente 30 famiglie per 10 anni.
Si tratterebbe inoltre di una tecnologia compatta e leggera, che potrebbe essere utilizzata anche per le successive missioni umane su Marte. Questo piccolo reattore a fissione nucleare riuscirebbe quindi a produrre energia elettrica anche durante le notti lunari, che durano circa 14 giorni terrestri. Il Fission Surface Power Project – che nel 2025 arriverà alla Fase 2 del progetto, la quale prevede la progettazione finale del reattore – ha l’obiettivo di installare la prima centrale elettrica nucleare sulla Luna dopo il 2030. Una volta portata sulla superficie lunare, gli ingegneri avvieranno un test dimostrativo di un anno, il quale sarà poi seguito da 9 anni operativi.
