En ny rapport från Government Accountability Office (GAO) varnar för att NASA:s förmåga att montera framtida uppdrag i rymden kan hindras av brist på plutonium-238 (Pu-238) bränsle.
Pu-238 används i radioisotopkraftsystem. Kallas även "kärnbatterier, "dessa kraftkällor producerar elektricitet för rymdfarkoster när deras solpaneler inte producerar tillräcklig juice - medan de undersöker planeter långt från solen, till exempel. De har också använts för att driva sonder som NASAs Curiosity Rover, som sedan 2012 har utforskat Mars yta, där dammstormar kan störa solenergi.
Plutonium-238 lagras i keramisk form inuti ett skyddande cylindriskt skal av grafit. Bränslekällan ger värme till Curiosity Mars -roverns elektriska kraftsystem. U.S. Department of Energy/Idaho National Laboratory/NASA
Men Pu-238 är inte något som lätt kan erhållas. Som Wired rapporterade 2013, den enda kända naturliga källan till isotopen är från exploderande stjärnor, och med en halveringstid på knappt 88 år, alla Pu-238 som produceras i kosmos förfaller snabbt och försvinner innan de någonsin når jorden. Det enda sättet att få Pu-238? Forskare måste göra det i kärnreaktorer. På 1970- och 1980 -talen, det var inget problem, eftersom nationens kärnvapenprogram kan fördubblas som bränslekälla för rymdprogrammet.
Men den amerikanska källan för Pu-238 torkade upp 1988, när US Department of Energy's Savannah River Plant i South Carolina stängde av produktionen när det amerikanska sovjetiska kalla kriget minskade. Från den tiden i början av 1990 -talet, USA köpte det plutonium det behövde från Ryssland, men det landet slutade sälja det 2009, förmodligen för att dess eget lager krympt.
År 2015, Amerikanska regeringens forskare började återigen producera Pu-238 vid Oak Ridge National Laboratory, och andra faciliteter. Men det är inte lätt att göra bränsle, och enligt GAO, en byrå som utreder frågor på kongressens vägnar, de har bara kunnat producera cirka 3,5 gram (100 gram) av det hittills, och produktionen kommer inte att öka upp till 1,5 kilo per år fram till tidigast 2023. Under tiden, enligt GAO, Försörjningen i USA har minskat till endast cirka 35 kilo som endast innehåller 17,5 kilo som uppfyller specifikationerna för användning i rymdfarkoster. Vissa rymdfarkostkraftsystem kräver så mycket som 7,5 pund (3,4 kilo) Pu-238, så det är inte för svårt att se situationen som NASA kommer att hamna i, om inte DOE hittar ett sätt att öka produktionen.
Nu är det intressantEnligt en rapport från 2009 från National Research Council, människor har identifierat 22 radioisotoper som kan driva ett rymdfarkoster. Men bortsett från Pu-238, resten är antingen för dyra, saknar tillräckligt med värmeeffekt, eller är för radioaktiva för att användas säkert.