Nuklearbatterie für Nasa-Rover geliefert
Das amerikanische Department of Energy (DOE) hat das Energieversorgungssystem für den Mars-2020-Rover «Perseverance» geliefert. Der Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) wurde von den National Laboratories des DOE entwickelt, gebaut, mit Brennstoff versorgt und getestet. Das DOE ist zudem zuständig für die nukleare Sicherheit während Weltraummissionen.
«Perseverance» soll am 20. Juli 2020 mit einer Atlas V-Trägerrakete von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida aus starten und im Februar 2021 auf dem Mars landen. Der Rover wird mindestens ein Marsjahr (98 Erdwochen) damit verbringen, die Region der Landestelle – ein altes Flussdelta in einem See, der einst den Krater Jezero des Planeten füllte – zu erkunden. Die Nasa-Forscher gehen davon aus, dass dort ein hohes Potenzial besteht, Anzeichen für vergangenes mikrobielles Leben zu finden.
Der MMRTG
Der MMRTG wird den Rover der Mars-2020-Mission mit elektrischer und thermischer Energie versorgen. Er nutzt als Energiequelle die Zerfallswärme von Plutonium-238 (Pu-238), einem starken Alphastrahler. Thermoelektrische Elemente wandeln diese Wärmeenergie in Strom um. Der MMRTG stellt zu Beginn der Mission eine elektrische Leistung rund 110 Watt bereit. Diese Leistung nimmt wegen des radioaktiven Zerfalls (Pu-238 hat eine Halbwertzeit von 87,7 Jahren) langsam ab. Die Lebensdauer eines MMRTG beträgt mindestens 14 Jahre.
Das nächste MMRTG des DOE wird den Drehflügler «Dragonfly» zur Erforschung des grössten Saturnmondes Titan antreiben. Diese Mission wird voraussichtlich 2026 starten.
Inländische Pu-238-Produktion
Das DOE nahm 2015 die Produktion von Pu-238 zum ersten Mal seit 1988 wieder auf. Sie unterhält nun die wesentliche Infrastruktur, um die Nasa beim Beladen, Bau und Testen von Radioisotopen-Stromversorgungssystemen (Radioisotope Power System, RPS) für die Nasa zu unterstützen. «Perseverance» ist der erste Rover, der Plutonium aus dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des DOE verwendet, das zusammen mit den nationalen Labors in Idaho und Los Alamos daran arbeitet, die Produktion von Pu-238 für die Erforschung des Weltraums zu erhöhen. Das ORNL hat im Februar einen Teil des Produktionsprozesses automatisiert, sodass es jährlich bis zu 400 g Pu-238 herstellen kann und sich damit dem Ziel der Nasa von jährlich 1,5 kg bis 2025 nähert.
Die Nasa setzt seit vielen Jahren radionuklidbetriebene thermoelektrische Generatoren ein.
Quelle
M.A. nach DOE, Medienmitteilung, 3. Juni, und Nasa, Medienmitteilung, 17 Juni 2020
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