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Trasformare le scorie nucleari in carburante per le missioni spaziali non è un esercizio di fantasia, ma la strada che un gruppo di ricercatori britannici sta percorrendo da tempo. L’idea di fondo è semplice da raccontare e complicata da realizzare: prendere i sottoprodotti radioattivi generati dai reattori terrestri, quelli che normalmente rappresentano un problema di smaltimento, e usarli per dare energia a sonde e rover che devono lavorare dove il Sole arriva poco o non arriva affatto.
Il punto di partenza è una questione pratica che chiunque abbia seguito una missione planetaria conosce bene. I pannelli solari funzionano benissimo finché c’è luce a sufficienza, ma allontanandosi dal Sistema Solare interno la resa cala in fretta. Aggiungiamoci la polvere, le notti lunghe, gli inverni marziani, i crateri in ombra permanente, e il quadro si complica ulteriormente. Serve qualcosa che continui a produrre calore ed elettricità senza dipendere dal cielo sopra la testa.
Dai reattori terrestri alle sonde nello spazio
Qui entrano in gioco gli isotopi radioattivi. Il concetto tecnico è quello dei sistemi di alimentazione nucleare, dispositivi che sfruttano il decadimento di materiali radioattivi per generare calore, calore che poi viene convertito in energia utilizzabile dagli strumenti di bordo. Nulla di nuovo in assoluto nel mondo dell’esplorazione spaziale, ma la novità sta nella provenienza del materiale: non isotopi prodotti appositamente, bensì derivati dall’attività dei reattori già operativi sulla Terra.
Il lavoro è portato avanti da Perpetual Atomics, società nata come spin off dell’Università di Leicester. L’obiettivo dichiarato è recuperare quei sottoprodotti e renderli una risorsa concreta per apparecchiature destinate a operare in condizioni ostili, ben lontane da quelle comode e prevedibili del nostro pianeta. Detto in modo diretto, si tratta di dare una seconda vita a materiali che altrimenti resterebbero un peso da gestire per decenni.
C’è un aspetto interessante in questa impostazione, ed è la doppia utilità. Da un lato si affronta un tema industriale sensibile come quello dei residui nucleari, dall’altro si risolve un problema ingegneristico che accompagna l’esplorazione spaziale fin dai suoi inizi. Non capita spesso che due esigenze così distanti trovino un punto di incontro.
Il rover Rosalind Franklin e la prospettiva marziana
Il primo impiego di rilievo di cui si parla riguarda Rosalind Franklin, il rover marziano che dovrà cercare tracce di vita passata sul pianeta rosso. Un mezzo del genere ha bisogno di autonomia energetica affidabile, perché su Marte le tempeste di polvere possono oscurare il cielo per giorni e le temperature notturne mettono a dura prova l’elettronica. Un sistema alimentato da isotopi garantisce calore costante, che serve tanto quanto l’elettricità per tenere in vita gli strumenti scientifici.
La tecnologia sviluppata nel Regno Unito punta proprio a questo tipo di applicazione, dove la continuità del funzionamento vale più della potenza di picco. Un rover che smette di scaldarsi durante la notte marziana rischia semplicemente di non risvegliarsi la mattina dopo, e la storia dell’esplorazione robotica ha già mostrato quanto sia facile perdere una missione per motivi del genere.
L’approccio di Perpetual Atomics si inserisce quindi in una traiettoria precisa: fornire alle missioni future una fonte energetica indipendente dalla luce solare, costruita a partire da materiali che sulla Terra vengono considerati scarti. I ricercatori stanno lavorando ai sistemi di alimentazione basati su questi materiali derivati dall’attività dei reattori, con l’ambizione di trasformarli in una risorsa per la strumentazione destinata a operare lontano dalle condizioni favorevoli del nostro pianeta.
