I næsten 50 år har mange satellitter og især rumsonder fået deres energi fra Plutonium-generatorer, hvor radioaktivt Plutonium-238 skaber varme, der kan omdannes til elektricitet. Uden Pu-238 ville vi slet ikke kunne udforske det ydre solsystem, da sollyset udenfor Jupiters bane er for svagt til solceller.

Listen over rumsonder, der har brugt Pu-238 er lang: Pioner 10 og 11, de to Voyager-sonder, Cassini, nu i bane om Saturn, og New Horizons på vej mod Pluto, for bare at nævne nogle få. Den nyeste sonde, som anvender Pu-238 er Curiosity på Mars. Her er sollyset stærkt nok til solpaneler, men de store mængder støv i marsatmosfæren har en tendens til at lægge sig på solpanelerne og derved nedsætte deres effektivitet.

De to mørke cylindre er Plutonium-generatoren til rumsonden New Horizons, som nu er på vej mod Pluto. Selve rumsonden er pakket ind i guldfolie Kilde: NASA

Hidtil har NASA kunnet bruge lagre af Pu-238 fra den kolde krigs tid, men siden 1988 er der ikke produceret nye atomvåben. Det betyder, at de anlæg, der producerer Plutonium nu er lukkede. NASA har derfor nu kun 5 kg Plutonium tilbage til de kommende rumsonder.

Da det er meget kostbart at genstarte produktionen, kan det sætte en stopper for projekter om at sende sonder langt ud i solsystemet.

En effektiv energikilde

Når Plutonium-238 henfalder, skabes varme, som kan omdannes til elektricitet. Da halveringstiden er 87 år, kan en Plutoniumgenerator levere strøm i mange år. Kilde NASA

Det må understeges, at Pu-238 ikke kan anvendes til våben – hertil anvendes isotopen Pu-239. Pu-238 er hidtil produceret som et biprodukt i forbindelse med våbenfremstilling. Med en halveringstid på 87 år henfalder det så hurtigt, at hvert gram Plutonium producerer en effekt på en halv Watt. Derfor er blot et par kg Plutonium nok til at forsyne en rumsonde med energi i mange år. Grænsen sættes af den forholdsvis korte halveringstid, og det bliver svært at slå de 45 år, man regner med, at de to Voyagersonder kan trække strøm fra deres Plutoniumgeneratorer.

Manglen på Plutonium er nu et problem for alle de store rummagter. NASA har forsøgt at købe isotopen fra Rusland, men de er også ved at løbe tør, og forlanger derfor en højere pris, end NASA kan eller vil betale.

Europa vil måske træde til, men vi er stadig i hvert fald 10 år fra at kunne starte en produktion. Det er heller ikke problemfrit. Der er miljøhensyn og så skal det kontrolleres, at der ikke også produceres Plutonium til våbenbrug.

Amerikanerne har de samme problemer, selv om de er ved at udvikle en ny og noget billigere metode til at fremstile Plutonium-238. Det vil koste mindst 50 millioner dollar og tage mindst tre år at få produktionen i gang, og så kan der kun produceres 1,5 kg om året. Prisen vil blive 6 millioner dollar pr. kg.

For og imod

Da Apollo 13 efter den mislykkede månerejse i april 1970 vendte tilbage til Jorden, brændte landingsfartøjet op, og 3,9 kg Plutonium endte på bunden af Stillehavet. Undervejs havde landingsfartøjet fungeret som redningsbåd for de tre astronauter. Det er her fotograferet efter astronauterne var vendt tilbage til Apollo-kabinen kort tid før landingsfartøjet brændte op i atmosfæren. Kilde: NASA

Anvendelsen af Plutonium skaber et problem, nemlig at vi kan risikere at få flere kg Plutonium i hovedet, hvis der går noget galt under en opsendelse. Det er sket i 1964, da en tidlig navigationssatellit faldt ned og spredte et kg Pu-238 i atmosfæren – heldigvis for lidt til at gøre skade. Det skete igen i 1970, hvor 3,9 kg Plutonium endte på bunden af Stillehavet, da månelandingsfartøjet fra Apollo 13 brændte op i atmosfæren. Denne gang var Plutoniummet så godt indkapslet, at der ikke slap noget ud i atmosfæren.

I dag konstruerer man generatorerne således, at de kan tåle næsten ethvert tænkeligt uheld, uden at der spredes Plutonium, men alligevel var der protester, da Cassini rumsonden i 1997 blev sendt af sted mod Saturn med 32 kg Plutonium om bord.

Juno-sonden, som nu er på vej mod Jupiter, repræsenterer nok den yderste grænse for, hvor langt borte fra Solen man kan anvende solpaneler. Kilde: NASA

Men uden dette Plutonium ville Cassini slet ikke kunne gennemføre sine opgaver med at udforske Saturn og dens mange måner, herunder ikke mindst at kortlægge metansøerne på Titan med radar. Ligeledes må projekter om at udforske havet under isen på Jupiters måne Europa opgives, og Uranus og Neptun vil være helt uden for rækkevidde..

Så valget er simpelt: Holder vi os til solenergi, er vi bundet til det indre solsystem og vil næppe komme længere væk fra Solen end Jupiter. Måske kan vi undgå det giftige og farlige Plutonium, men det ydre solsystem, for slet ikke at tale om rejser til stjernerne, er uløseligt forbundet med en eller anden form for atomkraft.