O poder dos Rovers

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 a energia solar e a nuclear. Os três primeiros rovers de Marte da NASA – Sojourner, Spirit e Opportunity – usaram painéis solares para coletar energia luminosa, ou fótons, do Sol. Os rovers que exploram Marte hoje – Curiosity e Perseverance – usam um sistema chamado “Gerador Termoelétrico de Radioisótopos” 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: Trabalho para o Programa de Sistemas de Energia de Radioisótopos da NASA, que é uma parceria entre a NASA e o Departamento de Energia dos EUA.

[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”, que é feito para ter um desequilíbrio no número de prótons e nêutrons no núcleo de cada átomo. Numa tentativa de restabelecer a estabilidade, os átomos libertam partículas num processo conhecido como “decadência”, durante o qual o material irradia um fluxo constante de calor.

Sabah Bux: A forma como o RTG funciona é aquele plutônio-238, é apenas uma pedra quente. E pegamos esse calor e o convertemos em eletricidade. Então, é semelhante ao funcionamento de uma célula solar, onde uma célula solar emite luz e obtém eletricidade. Bem, no Gerador Termoelétrico de Radioisótopos, 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 e Perseverance também flui pelos rovers.

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

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Narrador: O freon líquido atua como “sangue” que bombeia através de uma intrincada rede de tubos e capta calor ao passar pelo RTG. Este 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 gelado de Marte.

[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 pequeno pedaço de plutônio para mantê-los aquecidos na extensão fria de Marte, como um pequeno aquecedor de mãos.

Narrador: Esses aquecedores de mãos de plutônio eram menores do que uma borracha de lápis, mas economizavam muito energia para essas missões. Em vez de consumir energia para acionar 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 de pessoas supervisionaram todos os aspectos das missões, desde os primeiros dias de concepção do que será um rover, até o último dia em que um rover não pode dirigir. mais. As equipes trabalham muitas horas, dia após dia, muitas vezes resolvendo vários problemas ao mesmo tempo para manter o veículo espacial em funcionamento.

[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 suas carreiras em um projeto que nunca acaba sendo lançado em Marte ou falha ao tentar chegar lá. Por exemplo, em 1999, o programa de Marte da NASA perdeu tanto o Mars Climate Orbiter (não nuclear) como o Mars Polar Lander assim que chegaram a Marte.