A NASA nemrégiben útjára indított, Perseverance nevet viselő új Mars-járót az Egyesült Államokban gyártott plutónium táplálja. Az űreszköz potenciális élet után kutat, és az űriparon kívül tevékenykedők számára egy kissé meglepő lehet a radioaktiv plutónium hajtása. A NASA által használt plutónium-238 azonban nem ugyanaz, mint amit fegyverekhez használnak, hanem a napenergia megbízható alternatívája.

„A NASA szeret felfedezni, nekünk pedig nagyon távoli, poros, sötét helyeken és zord környezetben kell felfedeznünk. Amikor ilyen környezetben vagyunk, a napenergia néha nem biztosítja a szükséges energiát. A fény egyszerűen nem jut el olyan helyekre, mint amire szükségünk lenne” – mondta el June Zakrajsek, a NASA ohiói Glenn Kutatóközpontjának nukleáris üzemanyag-szakértője. „Míg napenergiával kapcsolatos küldetések történtek, például az InSight lander és az Opportunity rover, a napot elzáró porviharok akadálynak bizonyultak. A nyáron útjára indított Perseverance nevet viselő Mars-járó egy multimissziós radioizotóp termoelektromos generátorral (MMRTG) rendelkezik, amely várhatóan körülbelül 14 évig fogja működtetni az űrhajót. Az MMRTG-t hasonlóan alkalmazták a Curiosity-n, amely 2011-ben indult és továbbra is a Marson kószál, azonban plutóniumot még nem használ.

„A plutónium-238 a plutónium egyedülálló izotópja, amely elsősorban alfa-sugárzás révén bomlik le, és emiatt sok hőt termel. Egy olyan kis űrhajóhoz, mint a Perseverance (jelentése: kitartás – A szerk.), csak hőbomlásra van szükség, hasadási erőre nincs” – mondta Robert Wham, az ORNL plutóniumellátási programjának vezetője a NASA-nál.

A Curiosity MMRTG-jével szerzett tapasztalatok szerepet játszottak a Perseverance új rendszerének kidolgozásában, amely hét évet vett igénybe. Az MMRTG a radioaktív bomlásból származó hőt villamos energiává változtatja, amely 110 watt energiát termel és két fő újratölthető lítium-ion akkumulátort tölt fel. A keletkezett hő segít abban is, hogy az űrjárművet megfelelő üzemi hőmérsékleten tartsa.

A plutónium létrehozásához vezető út egy másik elemmel kezdődött: a neptúniummal. A nukleáris reaktorban két hónapig tartó neutronokkal végzett besugárzás után a kívánt elemmé változik. Mivel minden nukleáris anyag esetében elengedhetetlen a biztonság, kerámiát adnak hozzá. Ez a kiegészítés minimálisra csökkenti annak az esélyét, hogy az anyag apró darabokra törjön, amelyek a levegőbe kerülhetnek vagy lenyelhetők. Ezenkívül minden egyes pelletet irídiumba burkolnak.

A Mars 2020, azaz a Perseverance a tervek szerint mostantól számítva alig egy fél év múlva, 2021. február 18-án landol egy egykori folyódelta területének közelében, a 18°-os északi szélesség mentén fekvő Jezero-kráterben. A Curiosity bebizonyította, hogy a bolygón valaha hosszú időn át jelentős mennyiségű folyékony víz volt található, így létrejöhettek az élet feltételei. A Perseverance-től így azt remélik, hogy rábukkanhat akár a mikrobiális élet fosszilis nyomaira. A felszínről kőzetmintát is gyűjt, amit ha minden jól megy, a nem túl távoli jövőben a NASA és az ESA együttműködésében eljuttathatnak majd a Földre, részletes laboratóriumi elemzés céljából. Összesen nem kevesebb mint 28 kamera, egy robotkar és 7 különböző tudományos műszeregyüttes teszi alkalmassá a kutatásra.

Forrás: https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/20643/U-S-Plutonium-Is-Powering-NASAs-Perseverance-Mars-Rover.aspx

Fotó: NASA