Otrzymali radioaktywną przesyłkę. Dzięki niej mogą polecieć w kosmos
Na tę paczkę NASA czekała od dawna. Ponad 10 lat po tym jak Ameryka została nagle odcięta od atomowego paliwa, jego produkcja zaczęła się wreszcie rozkręcać w USA. To bardzo dobra wiadomość dla wszystkich czekających na misje na Księżyc i Marsa.
Pluton-238 to izotop pierwiastka chemicznego o symbolu Pu, który ma wiele zastosowań w nauce i technologii. Jednym z nich jest produkcja energii elektrycznej dla sond kosmicznych NASA, które eksplorują odległe rejony Układu Słonecznego i poza nim. Sondy takie są wyposażone w mały generator, w którym głównym paliwem jest właśnie Pluton-238.
Pluton-238 jest źródłem ciepła, które jest zamieniane na prąd przez urządzenia nazywane radioizotopowymi generatorami termoelektrycznymi (RTG). RTG są niezawodne, trwałe i nie wymagają konserwacji. Idealny kandydat na dalekie misje kosmiczne. Nie trzeba być wtedy uzależnionym od energii słonecznej. Dzięki nim możliwe są takie misje jak Voyager, Cassini, New Horizons czy Perseverance.
Więcej o niezwykłych misjach NASA przeczytasz na Spider's Web:
Ameryka musi sama produkować pluton
Jednak pluton-238 jest bardzo rzadkim i drogim materiałem. Nie występuje naturalnie na Ziemi, tylko jest sztucznie wytwarzany w reaktorach jądrowych. I tu zaczynają się schody. Od lat 80. XX wieku Stany Zjednoczone nie produkowały tego izotopu, a importowały go ze Związku Radzieckiego, a następnie z Rosji. Jednak w 2010 r. Rosja zaprzestała dostaw, co spowodowało kryzys zapasów plutonu-238 także dla NASA. Agencji groziło zrezygnowanie z kilku programów.
Według szacunków NASA potrzebuje minimum 1,5 kg plutonu-238 rocznie, aby zaspokoić zapotrzebowanie dla swoich misji kosmicznych. Tę ilość uda się osiągnąć amerykańskim producentom dopiero w 2026 r.
Póki co NASA odebrał właśnie 0,5 kg plutonu-238 i jest to największa tego metalu ilość od 2010 r., od czasu wznowienia produkcji w USA. Dzięki temu NASA będzie mogła kontynuować swoje ambitne plany badania kosmosu i poszukiwania życia poza Ziemią. Pluton-238 zapewni niezbędną energię dla misji, które wymagają długotrwałego i niezależnego źródła zasilania, takich jak lądowniki na Księżycu czy Marsie, orbity wokół lodowatych księżyców Jowisza czy Saturna.
Idealne paliwo dla idealnych systemów
Dlaczego pluton jest tak dobrym paliwem? Czas jego połowicznego rozkładu wynosi 87,7 lat. 23 lata po wyprodukowaniu taka bateria będzie miała 83 proc. początkowej mocy. Na przykład, sondy Voyager, które zostały wystrzelone w 1977 r. i są zasilane przez pluton-238, nadal działają i komunikują się z Ziemią po ponad 40 latach lotu.
NASA wykorzystuje radioizotopowe systemy energetyczne (RPS) od ponad 60 lat i zasiliła nimi jak do tej pory 36 sond i łazików. Radioizotopowe systemy energetyczne umożliwiają eksplorację najgłębszych, najciemniejszych i najbardziej odległych miejsc w Układzie Słonecznym i poza nim. RPS wykorzystują naturalny rozpad plutonu-238 i w zależności od wykorzystania tego ciepła systemy te dzielą się na kilka kategorii.
Do dostarczania ciepła do statku kosmicznego przeznaczone są lekkie jednostki grzewcze (LWRHU), za zapewnienie ciepła i energii elektrycznej odpowiadają wielozadaniowe radioizotopowe generatory termoelektryczne (MMRTG), a radioizotopowe generatory termoelektryczne (RTG) zapewniają energię elektryczną.
Zaletą tych systemów jest fakt, że nie zachodzą w nich reakcje łańcuchowe, jak w reaktorach jądrowych, więc nie ma niebezpieczeństwa wybuchu, ani stopienia paliwa. Paliwo jest zużywane, a tym samym wytwarzana energia, w znanym i niezależnym od czynników zewnętrznych tempie.
Pluton-238 to klucz do odkrywania tajemnic naszego Układu Słonecznego i poza nim.
