Zeno Power ottiene 30 milioni di dollari per costruire il radioisotopo

WASHINGTON – Zeno Power Systems si è aggiudicata un contratto da 30 milioni di dollari per costruire un satellite alimentato da radioisotopi per l’aeronautica americana entro il 2025.

Il contratto quadriennale è un accordo di "aumento strategico dei finanziamenti" che prevede 15 milioni di dollari in fondi governativi, a cui si aggiungono 15 milioni di dollari da parte di investitori privati, ha detto a SpaceNews il co-fondatore e amministratore delegato della società Tyler Bernstein.

Zeno, una startup fondata nel 2018, sviluppa sistemi di alimentazione a radioisotopi (RPS), un tipo di tecnologia energetica nucleare che converte il calore dei materiali nucleari in decomposizione direttamente in elettricità.

Bernstein ha affermato che l'azienda ha progettato un concetto RPS per piccoli satelliti con l'obiettivo di rendere la tecnologia più accessibile. La NASA ha utilizzato per decenni l’RPS per alimentare le sonde dello spazio profondo, ma la tecnologia non è stata commercializzata a causa dei costi e degli elevati ostacoli normativi.

L'RPS di Zeno è più piccolo e utilizza materiali inferiori. Bernstein si aspetta che il sistema elimini gli ostacoli normativi e venga approvato per il lancio nel 2025, approfittando di un processo di revisione più snello del governo statunitense per le missioni spaziali a propulsione nucleare.

L’azienda ha presentato l’idea RPS all’Air Force Research Laboratory nel 2019 e ha vinto diversi contratti di ricerca sull’innovazione per piccole imprese. L’accordo STRATFI è stato firmato nell’agosto 2022.

Bernstein ha definito l’accordo STRATFI una “convalida chiave” dell’RPS come tecnologia praticabile per alimentare veicoli spaziali militari. Per finanziare la sua quota del progetto, la società attingerà dai 20 milioni di dollari di capitale di rischio di serie A raccolti lo scorso anno.

L'esercito vuole satelliti che possano manovrare senza doversi preoccupare di rimanere senza carburante, ha detto Bernstein. RPS sosterrebbe questo obiettivo.

Il tenente colonnello Thomas Nix, project manager della US Space Force presso l'AFRL, ha affermato che la tecnologia "consentirebbe una manovrabilità costante tra orbite diverse, sbloccando nuove capacità per il Dipartimento della Difesa".

I satelliti avrebbero energia “sempre accesa” per anni alla volta, ha detto Nix.

Come funziona l'RPS

Bernstein ha avvertito che l’RPS non dovrebbe essere confuso con la propulsione elettrica nucleare che si basa su reattori a fissione.

"Non siamo un reattore a fissione. Siamo una fonte di radioisotopi", ha detto.

L’RPS è più simile a una batteria nucleare che utilizza il calore generato dal decadimento di un isotopo radioattivo per produrre elettricità.

"Sono rocce davvero calde in una scatola", ha detto Bernstein.

I radioisotopi decadono nel corso di decenni e producono calore. Zeno ha sviluppato un metodo per catturare quel calore e convertirlo in elettricità utilizzando un dispositivo a stato solido chiamato generatore termoelettrico. La differenza di temperatura tra l'interno caldo e il vuoto freddo nello spazio crea elettricità.

Un piccolo dispositivo delle dimensioni di una scatola da scarpe genera elettricità per decenni, ha affermato Bernstein.

Una caratteristica fondamentale del sistema di Zeno è che non si basa sul plutonio.

Le missioni planetarie della NASA utilizzano RPS alimentati dall'isotopo di plutonio 238, che scarseggia e non è disponibile in commercio. Il Dipartimento dell’Energia produce solo una quantità di plutonio 238 sufficiente a supportare le missioni chiave della NASA.

L'Air Force in passato ha utilizzato l'isotopo stronzio-90 come fonte di energia, ma le sue applicazioni erano limitate a causa della sua grande massa e della bassa efficienza.

L'RPS di Zeno utilizza l'isotopo di stronzio con un design innovativo che si traduce in una fonte di calore più leggera. Bernstein ha affermato che la società sta esplorando l'uso di altri isotopi in futuro.

La prima dimostrazione della fonte di calore RPS di Zeno avrà luogo quest'estate presso un laboratorio del Dipartimento di Energia.

Ostacoli normativi

Lo spiegamento di un satellite alimentato da piccole batterie nucleari in genere si troverebbe ad affrontare enormi ostacoli normativi, ma il processo di approvazione è stato reso più semplice da un ordine esecutivo del 2019 dell’amministrazione Trump che ha rivisto il processo di approvazione del lancio per i sistemi nucleari spaziali.

Prima di quel cambiamento di politica, esisteva un solo processo per approvare il lancio di qualsiasi veicolo spaziale dotato di sistemi di energia nucleare, indipendentemente dalla sua composizione e dimensione.