في عام 2015 ،
نُشر مقال عن هابري مفاده أن كمية صغيرة من البلوتونيوم 238 المنتجة تهدد خطط ناسا لإطلاق مركبة فضائية باستخدام مولدات حرارية كهربائية.
يعتبر البلوتونيوم 238 (Pu-238) وقودًا مثاليًا تقريبًا للأقمار الصناعية وعربات التجوال وهواة الفضاء من الأنواع الأخرى التي تم إنشاؤها بواسطة الأيدي البشرية. لذلك ، أربعة كيلوغرامات فقط من الوقود تكفي لتوفير الطاقة للسفينة.
في تاريخ استكشاف الفضاء ، أنفقت ناسا 140 كيلوغراما من البلوتونيوم ، بما في ذلك التجارب في إطار برنامج أبولو ، ومهمة غاليليو ، وغيرها. ولكن توقف إنتاج نظير البلوتونيوم 238 في الولايات المتحدة عام 1988. لقد اشتروا الوقود من روسيا ، لكن لا يزال هناك نقص. الآن يبدو أن مشكلة العجز قد
تم حلها .
وقد تم ذلك من قبل المتخصصين في مختبر أوك ريدج الوطني. هذا الأسبوع ، أفيد أن "عنق الزجاجة" لبرامج الفضاء الأمريكية يبدو أنه قد توسع.
للوفاء بخططها ، تحتاج ناسا إلى 1.5 كجم من البلوتونيوم سنويًا ؛ هذه هي بالضبط الاحتياجات التي عبرت عنها الوكالة حتى عام 2025. نجح مختبر أوك ريدج الوطني في إنشاء الإنتاج ، وقد تم الآن زيادة الكميات من 50 جرامًا سنويًا إلى 400. في السابق ، تم تنفيذ كل هذا العمل يدويًا ، ولكن يتم الآن تشكيل كريات الوقود تلقائيًا. الكريات تشمل أكسيد النبتونيوم والألمنيوم. بعد تشكيل الحبيبات ، يتم وضعها في المفاعل ، مع تحويل المحتويات إلى بلوتونيوم 238.
تجدر الإشارة إلى أن الولايات المتحدة لن تواجه مشاكل مع البلوتونيوم إذا لم تنقطع الإمدادات من روسيا في عام 2009. نشأت المشكلة بسبب إعادة هيكلة الصناعة النووية الروسية. نتيجة لذلك ، في عام 2015 ، كانت مخزونات ناسا 35 كيلوغرام فقط من البلوتونيوم.
في عام 2012 ، تمكنت ناسا من التوصل إلى اتفاق مع المسؤولين لاستئناف إنتاج البلوتونيوم 238 ، وبالتالي تم حل مشكلة العجز تدريجيا. في عام 2013 ، بدأ مختبر أوك ريدج الوطني في إنتاج البلوتونيوم 238 ، ولكن كان هناك عدد قليل للغاية. كان التطوير ضئيلًا بسبب أوجه القصور في العملية الفنية ، وكان لا بد من إجراء معظم عمليات المعالجة يدويًا.
كان على ناسا حل المشكلة من تلقاء نفسها ، لأن الكونغرس والبيت الأبيض قد تخلت عن جميع الالتزامات المتعلقة بهذا الموضوع ومنحت الوكالة استقلالية تامة في هذا الشأن. حسنًا ، نظرًا لأن المؤسسة اضطرت إلى بناء خط إنتاج للبلوتونيوم من نقطة الصفر واستئناف عمل المختبرات المقابلة ، بدأ جزء كبير من تمويل الوكالة في الوصول إلى هذه الغايات. حتى أن بعض البرامج العلمية والتقنية كان لا بد من إيقافها ، بما في ذلك تطوير مولدات جديدة تستهلك وقود البلوتونيوم بشكل أكثر اقتصادا.
كحل للمشكلة ، تم اقتراح إطلاق أجهزة تعمل فقط على الطاقة الشمسية. في بعض الحالات ، يعد هذا خيارًا أفضل ، حيث إن الخلايا الضوئية تزن أقل ، ويمكن نشرها عن طريق ضبط طاقة توليد الكهرباء. على سبيل المثال ، لبدء مهمة إلى أوروبا ، ستكون هناك حاجة إلى لوحات مساحتها 50 مترًا مربعًا. بدأت ناسا العمل على تحسين الخلايا الشمسية من أجل الحصول على ألواح شمسية أكثر كفاءة.
ولكن لا يزال هذا هو الحل الجزئي للمشكلة ، حيث لا يمكن إكمال بعض المهام إلا بمساعدة طاقة الشمس. هناك عدد من الأجهزة بعيدة جدًا عن الشمس ، لذا فإن الألواح الشمسية غير قادرة على توفير الكهرباء بقدر ما هو ضروري لتشغيل الجهاز. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الأحيان يتم إخفاء الجهاز ببساطة عن الشمس. في حالة الجهاز الذي هبط على مذنب Churyumov-Gerasimenko ، فإن عنصر البلوتونيوم سيكون خيارًا أكثر تفضيلًا ، لأنه في هذه الحالة لا يزال الجهاز يعمل ، ويدرس المذنب ومحيطه.
وبالتالي ، فإن نجاح مختبر أوك ريدج الوطني سيتيح لبرنامج الفضاء الأمريكي تطوير أكثر نشاطًا من ذي قبل. الآن جميع الأجهزة التي طورتها ناسا ، والتي تحتاج إلى عناصر كهربية حرارية ، سوف تستقبلها في الوقت المحدد وبالقدر المناسب.