O poder dos Rovers

Apr 08, 2023

14 de novembro de 2022

Narrador: Como os rovers da NASA se alimentam em Marte?

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Narrador: As duas opções principais são energia solar e nuclear. Os três primeiros rovers da NASA – Sojourner, Spirit e Opportunity – usaram painéis solares para coletar energia luminosa, ou fótons, do Sol. Os rovers que exploram Marte hoje – Curiosity and Perseverance – usam um sistema chamado “Radioisotope Thermoelectric Generator”, ou RTG.

Sabah Bux: Sim, porque aqui na Terra podemos nos conectar. Em Marte, não temos onde nos conectar.

Narrador: Esse é Sabah Bux, um tecnólogo baseado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia.

Sabah Bux: Eu trabalho para o Radioisotope Power Systems Program da NASA, que é uma parceria entre a NASA e o Departamento de Energia dos Estados Unidos.

[0:52] Narrador: O Departamento de Energia fornece à NASA RTGs para espaçonaves, incluindo aqueles usados ​​para os rovers Curiosity e Perseverance. O RTG contém dióxido de plutônio, que é principalmente plutônio-238, um isótopo radioativo, ou "radioisótopo", feito para ter um desequilíbrio no número de prótons e nêutrons no núcleo de cada átomo. Em uma busca para restabelecer a estabilidade, os átomos liberam partículas em um processo conhecido como "decaimento", durante o qual o material irradia um fluxo constante de calor.

Sabah Bux: A maneira como o RTG funciona é que o plutônio-238 é apenas uma rocha quente. E pegamos esse calor e o convertemos em eletricidade. Então, é semelhante a como uma célula solar funciona, onde uma célula solar emite luz e obtém eletricidade. Bem, no Gerador Termoelétrico Radioisótopo, ele pega o calor do plutônio e o converte em eletricidade útil.

Narrador: Parte do calor da rocha quente de quase 11 libras do Curiosity and Perseverance também flui pelos rovers.

[2:01] Sabah Bux: Marte fica muito frio, e o RTG está na parte de trás, como a cauda do rover. Portanto, existem tubos de calor que extraem o calor do RTG e o distribuem pelo rover para mantê-lo aquecido. O lado de rejeição, ou o lado frio, do RTG é de cerca de 200 graus C, então há bastante calor para manter o rover agradável e quentinho.

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Narrador: O freon líquido age como "sangue" que é bombeado através de uma intrincada rede de tubos e capta calor ao passar pelo RTG. Esse sistema circulatório mantém aquecidos os torsos do rover Curiosity e Perseverance, do tamanho de um carro, mas suas extremidades – como um braço que segura uma furadeira – ainda precisam de aquecedores separados para que não congelem em temperaturas que, no inverno, podem cair para menos 120 graus Celsius, ou menos 184 graus Fahrenheit.

Embora o Sojourner, do tamanho de um forno de micro-ondas, e os rovers Spirit e Opportunity, do tamanho de um carrinho de golfe, fossem principalmente movidos a energia solar, eles também tinham uma fonte de energia nuclear – um coração pulsante, pode-se dizer, que os defendia contra o frio marciano.

[3:13] Sabah Bux: Sojourner e Spirit and Opportunity, todos eles tinham RHUs, unidades de aquecimento de radioisótopos. E o que eles são é um pedacinho de plutônio para mantê-los aquecidos na imensidão fria de Marte, como um pequeno aquecedor de mãos.

Narrador: Cada um desses aquecedores de mão de plutônio era menor que uma borracha de lápis, mas eles eram grandes economizadores de energia para essas missões. Em vez de usar a energia de muitos aquecedores, a preciosa energia elétrica do rover poderia ser usada para outras atividades, como dirigir e tirar fotos para enviar de volta à Terra.

Outra "fonte de energia" para os rovers de Marte são as pessoas que trabalham neles: equipes de milhares supervisionaram todos os aspectos das missões, desde os primeiros dias de projeto do que será um rover, até o dia final, quando um rover não pode dirigir mais. As equipes trabalham longas horas, dia após dia, muitas vezes resolvendo vários problemas ao mesmo tempo para manter o rover funcionando.

[4:17] As missões a Marte não são apenas difíceis de construir e operar, mas as pessoas correm o risco de gastar grande parte de sua carreira em um projeto que nunca acaba sendo lançado em Marte ou falha ao tentar chegar lá. Por exemplo, em 1999, o programa Mars da NASA perdeu o Mars Climate Orbiter (não nuclear) e o Mars Polar Lander assim que chegaram a Marte.