Plutoniummangel: Nasa geht der Atomtreibstoff aus

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Plutoniummangel: Nasa geht der Atomtreibstoff aus

Der Marsrover "Curiosity" wird von einem Plutonium-Generator angetrieben. Doch der Vorrat an dem radioaktiven Material geht zur Neige, künftige Missionen sind in Gefahr.

Die Mission der US-Weltraumbehörde NASA, den weitgehend autonomen Rover „Curiosity“  auf den Mars zu schicken, war ein weiterer großer Schritt. Um das bislang schwerste, von Menschen geschaffene Objekt sicher auf die Marsoberfläche zu bringen, war ein ganz neues Landemanöver nötig.

Der Rover ist ein rollendes Labor und prüft derzeit seine zehn wissenschaftlichen Instrumente an Bord, darunter das Probenanalyse-Modul SAM und das Chemielabor CheMin.

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In dieser Woche hat Curiosity auch die erste Testfahrt durchgeführt. Statt mit Solarzellen, die viel Zeit zur Energieerzeugung benötigen, wird der Rover dabei mit Plutonium angetrieben  – ein hoch giftiges, radioaktives Schwermetall, das in der Natur nicht vorkommt. Damit sich der Mars-Rover selbst Energie liefern kann, hat er einen Radioisotopen-Generator an Bord, welcher Plutonium enthält.

Die NASA-Ingenieure haben 3,6 Kilogramm Plutonium-238 mit einer Halbwertszeit von 88 Jahren verwendet. Bei Zerfall des Elements setzt es Wärme frei, die anschließend zu Stromerzeugung genutzt wird – diese Technologie hat sich bewährt. 2,5 Kilowattstunden pro Tag erzeugt „Curiosity“.

Russland liefert kein Plutonium mehr

Doch genau das macht der NASA Sorgen: Für künftige Missionen muss nach derzeitigem Stand nämlich eine andere Lösung für den Antrieb gefunden werden. Denn seit 1988 haben die USA kein Plutonium-238 hergestellt. Es ist eine andere Variante, als das für Bomben genutzte Plutonium-239.

Bisher lieferte Russland das nötige PU-238, doch der Vertrag wurde nicht verlängert. Jetzt stehen nach Expertenschätzungen nur noch wenige Kilogramm zur Verfügung, welche nur noch für eine weitere Mission ausreicht.

„Ohne einen Neubeginn der Plutonium-238 Produktion ist es unmöglich nach dieser Dekade bestimmte Weltraummissionen durchzuführen“, warnten Wissenschaftler in der Studie „Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022“.

Bereits 2010 gab es eigentlich einen Plan, zur Wiederaufnahme der Produktion, doch seither streitet die Politik über die Freigabe der Gelder. Viele Parlamentarier aus Washington sehen es nicht ein, Subventionen, die eigentlich für die Atomforschung gedacht sind, der NASA bereitzustellen. 

Aus  Prognosen ergibt sich eine Zahl von 150 Millionen Dollar, die für eine weitere Produktion investiert werden müssten. Bis neues PU-238 produziert werden kann, sind jedoch fünf Jahre Vorarbeit nötig, dann könnten nach den Planungen bis zu zwei Kilogramm pro Jahr hergestellt werden.

Eine weitere Möglichkeit, um die Produktion von PU-238 zu finanzieren, ist die Privatisierung. Auch darüber wird bereits diskutiert, fertiges Plutonium würde dann direkt an die NASA für sechs Millionen Dollar pro Kilogramm geliefert werden - weniger als die Russen verlangen. Allerdings ist es umstritten, das brisante Material in die Hände von Privatunternehmen zu geben.

Auch so ist der Einsatz nicht unumstritten. Vor verschiedenen Starts von Weltraummissionen mit Radioisotopen-Generatoren an Bord gab es Protestaktionen. Allerdings soll PU-238 im Gegensatz zur Bombenvariante nicht explodieren. Zudem wird das radioaktive Plutonium nach Angaben der NASA seit 1964 nicht mehr als Pulver sondern nur noch als Oxid hergestellt und zu einer Art Keramik verarbeitet. In einem Extremfall, beispielsweise einer Explosion oder dem Verglühen eines Raumschiffs, soll der Stoff daher in relativ große und sichtbare Splitter zerfallen, die nicht inhalierbar seien.

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