Každá kosmická sonda potřebuje zdroj energie. V současné době se využívají dva: solární panely a radioizotopový termoelektrický generátor (RTG).
Druhá možnost se nasazuje u sond, které letí dál od Slunce nebo potřebují větší množství energie. Typicky se jedná o sondy pro výzkum Saturnu či ještě vzdálenějších oblastí. Na Marsu využívá solárních panelů rover Opportunity, který funguje od ledna 2004. Mnohem větší Curiosity ale používá RTG.
Na druhou stranu má dokonce i Opportunity pod kapotou špetku plutonia v rámci tzv. RHU (Radioisotope heater units). Úkolem není výroba elektrické energie ale tepla pro ohřev některých kritických komponent roveru.
Dříve platilo, že právě dráha Marsu byla jakýmsi předělem. Všechny sondy, co zkoumaly vzdálenější končiny, využívaly RTG – například Pioneer 10, Pioneer 11, program Voyager, Cassini-Huygens, New Horizons, Galileo a další.
V současné době okolo Jupiteru krouží sonda Juno, která v rámci úspor nákladů používá trojici obřích solárních panelů. Ve vzdálenosti 5krát větší než Země dostává od Slunce jen 4 % záření. Panely proto musí být 2,7 x 8,9 m velké, aby vyrobily 486 W energie. Kdyby sonda obíhala Zemi, pak by stejné panely vyrobily až 14 000 Wattů.
Zdroje jsou, ale...
Pro RTG i RHU využívá NASA plutonium-238. Jeho výroba v USA původně skončila v roce 1988 a zásoby NASA postupně klesají. Nejde jen o to, že se plutonium spotřebovává, ale samozřejmě také o jeho rozpad.
Velmi populární je historka, že Curiosity ve skutečnosti pohání ruské plutonium. To je pouze částečná pravda. USA skutečně od Ruska plutonium do roku 2009 nakupovalo, ale v útrobách marsovské laboratoře je směs starého a nového plutonia. Nikde není uveřejněno, jaký je podíl toho ruského.
NASA v současné době vlastní 35 kg plutonia. Asi polovina z toho ale nesplňuje energetické standardy pro využití v RTG.
Nejmodernějším RTG je v MMRTG (MultiMission Radioisotope Thermoelectric Generator), který využívá 3,5 kg oxidu plutonia a dokáže vyrobit 120 W energie. Cena je 77 milionů dolarů za kus. Poté klesá, takže dvě MMRTG vyjdou na 94 a tři na 177 milionů dolarů.
V současné době je schválena a v přípravě jen jedna mise s RTG a to je laboratoř Mars 2020, což je v podstatě identický rover jako Curiosity. Na palubě bude jeden MMRTG.
Poté zbude NASA plutonium zřejmě už jen na jednu velkou misi se třemi MMRTG, která bude vybrána za dva roky. Poletí se nejspíše k Saturnu – měsícům Titan či Enceladus.
Co dál? Zbytek plutonia může být ještě použitý, pokud se smíchá s čerstvým plutoniem.
Americké ministerstvo energetiky v roce 2011 obnovilo výrobu Pu-238 a to za peníze od NASA. Úřad investuje do programu 50 milionů dolarů ročně.
Zatím bylo vytvořeno 100 gramů plutonia. To je hodně málo, ale výroba by se měla postupně zvýšit na 300 až 500 gramů ročně a od roku 2023 až na 1,5 kg ročně.
Zdroje: danielmarin.naukas.com, Report to Congressional Requesters
