Ουάσινγκτον
Έπειτα από προειδοποίηση της NASA για
έλλειψη καυσίμων που απειλεί σημαντικές διαστημικές αποστολές, το αμερικανικό
υπουργείο Ενέργειας ετοιμάζεται να παραδώσει την πρώτη ποσότητα πλουτωνίου-238
που παράγεται στις ΗΠΑ εδώ και 26 χρόνια.
Σε αποστολές που φτάνουν σε μεγάλες αποστάσεις από τον Ήλιο, εκεί όπου οι ηλιακοί συλλέκτες δεν επαρκούν, η μόνη ικανοποιητική πηγή ενέργειας είναι οι λεγόμενες «θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων», ή RTG.
Τα συστήματα αυτά περιέχουν πλουτώνιο -238, το οποίο διασπάται αυθόρμητα και εκπέμπει θερμότητα για ολόκληρες δεκαετίες. Η θερμότητα αυτή αφενός διατηρεί ζεστά τα ηλεκτρονικά συστήματα του διαστημικού σκάφους, αφετέρου μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια για τη λειτουργία τους.
Από τις αποστολές Viking στον Άρη, μέχρι το ρομπότ Curiosity και το σκάφος New Horizons στον Πλούτωνα, συνολικά 27 διαστημικές αποστολές της NASA έχουν βασιστεί σε RTG. Οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες των αποστολών Voyager της δεκαετίας του 1970 συνεχίζουν ακόμα να λειτουργούν, επιτρέποντας στα ιστορικά σκάφη να επικοινωνούν με τη Γη από τις παρυφές του Ηλιακού Συστήματος.
To πλουτώνιο-238 είναι ιδανικό ισότοπο για αυτή τη χρήση, καθώς απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες ενέργειας (περίπου 1 watt ανά γραμμάριο) και δεν εκπέμπει ακτινοβολία που μπορεί να διαπεράσει ευαίσθητα υλικά σε μεγάλο βάθος, όπως συμβαίνει με άλλα ισότοπα του πλουτωνίου.
Το πλουτώνιο δεν υπάρχει στη Γη σε φυσική μορφή, και μπορεί να παραχθεί μόνο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι ΗΠΑ σταμάτησαν την παραγωγή πλουτωνίου-238 το 1988, και μέχρι πρόσφατα αγόραζαν από τη Ρωσία το πλουτώνιο-238 που χρειαζόταν η NASA και η πολεμική αεροπορία.
Με αίτημα της NASA, η παραγωγή ξανάρχισε πριν από δύο χρόνια στο Εθνικό Εργαστήριο του Όουκ Ριτζ, το οποίο υπάγεται στο αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας. Όπως αναφέρει τώρα το Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια, η παραγωγή έχει φτάσει μέχρι στιγμής τα 50 γραμμάρια διοξειδίου του πλουτωνίου-238.
«Αυτό το σημαντικό επίτευγμα σηματοδοτεί μια νέα Αναγέννηση στην εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος» δήλωσε ο Τζον Γκράνσφελντ, υποδιευθυντής της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών της NASA.
Τα 50 γραμμάρια, πάντως, σίγουρα δεν επαρκούν, αν σκεφτεί κανείς ότι η θερμοηλεκτρική γεννήτρια του ρομπότ Curiosity στον Άρη περιέχει 4,8 κιλά και δίνει μόλις 110 watt ηλεκτρικής ισχύος. Το υπουργείο Ενέργειας σκοπεύει πάντως να αυξήσει την παραγωγή στο 1,5 κιλό το χρόνο.
Στη διάθεση του υπουργείου παραμένουν σήμερα 35 κιλά πλουτωνίου-238, όμως μόνο το μισό έχει αρκετά μικρή ηλικία ώστε να μπορεί να αξιοποιηθεί πρακτικά -το συγκεκριμένο ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής μόλις 87,7 ετών.
Η χρήση ραδιενεργών υλικών σε διαστημικές αποστολές είχε παλαιότερα προκαλέσει αντιδράσεις στις ΗΠΑ, όμως το πλουτώνιο-238 έχει άψογο ιστορικό ασφάλειας.
Η NASA διαβεβαιώνει μάλιστα ότι, ακόμα και σε περίπτωση ατυχήματος κατά την εκτόξευση, η πιθανότητα διαρροής του ραδιενεργού υλικού στην ατμόσφαιρα θα ήταν μόνο μία στις δέκα.
Βαγγέλης Πρατικάκης
Σε αποστολές που φτάνουν σε μεγάλες αποστάσεις από τον Ήλιο, εκεί όπου οι ηλιακοί συλλέκτες δεν επαρκούν, η μόνη ικανοποιητική πηγή ενέργειας είναι οι λεγόμενες «θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων», ή RTG.
Τα συστήματα αυτά περιέχουν πλουτώνιο -238, το οποίο διασπάται αυθόρμητα και εκπέμπει θερμότητα για ολόκληρες δεκαετίες. Η θερμότητα αυτή αφενός διατηρεί ζεστά τα ηλεκτρονικά συστήματα του διαστημικού σκάφους, αφετέρου μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια για τη λειτουργία τους.
Από τις αποστολές Viking στον Άρη, μέχρι το ρομπότ Curiosity και το σκάφος New Horizons στον Πλούτωνα, συνολικά 27 διαστημικές αποστολές της NASA έχουν βασιστεί σε RTG. Οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες των αποστολών Voyager της δεκαετίας του 1970 συνεχίζουν ακόμα να λειτουργούν, επιτρέποντας στα ιστορικά σκάφη να επικοινωνούν με τη Γη από τις παρυφές του Ηλιακού Συστήματος.
To πλουτώνιο-238 είναι ιδανικό ισότοπο για αυτή τη χρήση, καθώς απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες ενέργειας (περίπου 1 watt ανά γραμμάριο) και δεν εκπέμπει ακτινοβολία που μπορεί να διαπεράσει ευαίσθητα υλικά σε μεγάλο βάθος, όπως συμβαίνει με άλλα ισότοπα του πλουτωνίου.
Το πλουτώνιο δεν υπάρχει στη Γη σε φυσική μορφή, και μπορεί να παραχθεί μόνο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι ΗΠΑ σταμάτησαν την παραγωγή πλουτωνίου-238 το 1988, και μέχρι πρόσφατα αγόραζαν από τη Ρωσία το πλουτώνιο-238 που χρειαζόταν η NASA και η πολεμική αεροπορία.
Με αίτημα της NASA, η παραγωγή ξανάρχισε πριν από δύο χρόνια στο Εθνικό Εργαστήριο του Όουκ Ριτζ, το οποίο υπάγεται στο αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας. Όπως αναφέρει τώρα το Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια, η παραγωγή έχει φτάσει μέχρι στιγμής τα 50 γραμμάρια διοξειδίου του πλουτωνίου-238.
«Αυτό το σημαντικό επίτευγμα σηματοδοτεί μια νέα Αναγέννηση στην εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος» δήλωσε ο Τζον Γκράνσφελντ, υποδιευθυντής της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών της NASA.
Τα 50 γραμμάρια, πάντως, σίγουρα δεν επαρκούν, αν σκεφτεί κανείς ότι η θερμοηλεκτρική γεννήτρια του ρομπότ Curiosity στον Άρη περιέχει 4,8 κιλά και δίνει μόλις 110 watt ηλεκτρικής ισχύος. Το υπουργείο Ενέργειας σκοπεύει πάντως να αυξήσει την παραγωγή στο 1,5 κιλό το χρόνο.
Στη διάθεση του υπουργείου παραμένουν σήμερα 35 κιλά πλουτωνίου-238, όμως μόνο το μισό έχει αρκετά μικρή ηλικία ώστε να μπορεί να αξιοποιηθεί πρακτικά -το συγκεκριμένο ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής μόλις 87,7 ετών.
Η χρήση ραδιενεργών υλικών σε διαστημικές αποστολές είχε παλαιότερα προκαλέσει αντιδράσεις στις ΗΠΑ, όμως το πλουτώνιο-238 έχει άψογο ιστορικό ασφάλειας.
Η NASA διαβεβαιώνει μάλιστα ότι, ακόμα και σε περίπτωση ατυχήματος κατά την εκτόξευση, η πιθανότητα διαρροής του ραδιενεργού υλικού στην ατμόσφαιρα θα ήταν μόνο μία στις δέκα.
Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου