NASA musí začít řešit nedostatek plutonia pro kosmické sondy
Některým družicím a kosmickým sondám nestačí jako zdroj energie pro palubní přístroje panely slunečních baterií. Proto potřebují mít na palubě radioizotopový termoelektrický generátor čili zdroj jaderné energie, včetně zásoby jaderného paliva, nejčastěji izotopu plutonia-238.
Jaderný zdroj nejčastěji vyžadují sondy letící daleko od Slunce, například kolem vnějších planet nebo obecně sondy pracující dlouhá léta, někdy až desetiletí. Potřebují stabilní zdroj nezávislý na vnějších podmínkách. Patří mezi ně například sondy Voyager, které momentálně letí ven ze Sluneční soustavy. Například sonda Voyager 1 pracuje již 38 let a zhruba ještě dalších 10 let pracovat bude. Tato výdrž by nebyla možná bez palubního jaderného termoelektrického generátoru se zásobou mnoha kilogramů plutonia. Mezi další významné průzkumníky tohoto typu patří například sondy Galileo, Cassini, New Horizons a také trvanlivé marsovské vozítko Curiosity.
Zásoby plutonia 238, které mají k dispozici americké vědecké instituce, se ale v posledních letech výrazně ztenčily. Nyní agentuře NASA zbývá jen asi necelých 17 kilogramů využitelného plutonia, což by stačilo jen na několik výprav typu Curiosity, čili zhruba do roku 2020-1. Samotná sonda k Jupiterovu měsíci Europa by však možná spotřebovala téměř 20 kilogramů plutonia. Nedostatek plutonia již dokonce začal negativně ovlivňovat i samotné plánování kosmických misí do vzdálenějšího vesmíru - termíny jejich startů jsou stále odkládány. Za posledních 50 let přitom NASA spotřebovala při 27 kosmických misích asi 140 kilogramů plutonia 238. Většina těchto zásob byla “vedlejším produktem” výroby jaderných zbraní během období Studené války.
Americké Ministerstvo energetiky bude nyní potřebovat desítky milionů dolarů na každý rok, aby zabezpečilo pro NASA novou produkci zhruba několika kilogramů plutonia 238 ročně. K tomu bude nezbytné restartovat náročnou a několik let trvající výrobu plutonia ve speciálních reaktorech, které jako surovinu často využívají neptunium 237. Tento prvek je pak bombardován neutrony. Toto úsilí se zatím uskutečňuje jen velmi pomalu. Nová výroba plutonia byla sice v malém zahájena v roce 2013 v reaktoru v Oak Ridge, ale zatím se nedaří produkovat ani 1 kilogram této látky ročně.
Pokud se agentuře NASA nepodaří včas restartovat produkci plutonia 238 v dostatečném množství, bude muset začít opatřovat některé kosmické sondy většími a účinnějšími solárními panely než dnes. Existuje také návrh, který u řady kosmických sond předpokládá doplňkové využití pokročilých chemických baterií či generátorů typu Stored Chemical Energy Power Systems (SCEPS), fungujících uvnitř námořních torpéd.
Zdroje: Wired, Scientific American, Popular Mechanics, International Science Times, American Nuclear Society
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
