Esa: So soll Atommüll für Strom und Wärme im All sorgen

Der Ministerrat der Europäischen Weltraumagentur (Esa) hat eine 29-Millionen-Euro-Forschung des Programms European Devices Using Radioisotope Energy (Endure) beschlossen. Spätestens zu den Esa-Mondmissionen in den frühen 2030er-Jahren sollen langlebige Wärme- und Stromerzeugungseinheiten entwickelt werden, die auf dem radioaktiven Element Americium-241 basieren.
Bereits 2019 gelang es, über das Zerfallsprodukt von Plutonium Wärme – und darüber Strom – zu erzeugen. Der Atommüll soll für Strom sorgen, wenn Solarpanels keine Chance haben, erklärt die Zeitschrift Nature.
Bisher arbeitet die Esa bei Missionen, bei denen das Sonnenlicht zu weit weg ist oder gar nicht auftritt, mit Plutonium-238-Batterien. Damit hängen zwei Probleme zusammen: Erstens war die europäische Agentur dabei immer auf die Lieferung von Russland oder den USA abhängig.
Zum anderen ist der Preis für Plutonium-238 in den letzten Jahren stark gestiegen. Der Preis von einem Watt kostet bei Americium etwa ein Fünftel dessen, was bei der Verwendung von Plutonium anfällt.
Als die Esa den Kontakt zu Russland nach dem Einmarsch in die Ukraine abgebrochen hat, ist das Problem noch deutlicher geworden. Die Pariser Astrophysikerin und Forschungsdirektorin Athena Coustenis berät die Esa und unterstützt das neue Programm.
Sie sagt: „Das Fehlen einer Energiequelle hat lange Zeit die von europäischen Wissenschaftlern vorgeschlagenen Solo-Missionen eingeschränkt und andere begrenzt.“ Man habe das auch 2014 beim Einsatz der Sonde Philae gesehen. Sie war auf einem Kometen in einer schattigen Ecke gelandet und daher kürzer als drei Tage einsatzfähig gewesen.
Americium kann aus wiederaufbereiteten Kernbrennstoffen gewonnen werden, während Plutonium-238 in einem zweiphasigen Prozess aufwendig hergestellt werden muss. Das Endure-Programm sieht eine Erhöhung der Americium-Produktion vor.
Zudem sollen zwei Prototypen aus Großbritannien weiterentwickelt werden: eine Heizeinheit, die Instrumente erwärmt, und ein thermoelektrischer Radioisotopen-Generator, der aus der Wärme Strom erzeugt.
Das radioaktive Americium schließen die Ingenieure mithilfe mehrerer Platinschichten ein. So kann zwar Wärme, aber keine Strahlung austreten. Der nächste Schritt sind umfangreiche Sicherheitstests, um für einen Raketenstart zertifiziert werden zu können.
Dazu gehören etwa Experimente mit sehr hohen Temperaturen und starken Stößen, um sicherzustellen, dass auch bei Grenzsituationen kein radioaktives Material austritt.
Die neue Methode will die Esa Anfang der 2030er-Jahre bei den Argonaut-Missionen einsetzen. In den 40er-Jahren sollen Erkundungsflüge zu Uranus und Neptun starten. Auch für die Mondpräsenz im Zuge des Kooperationsprogramms Artemis sei Americium „sehr interessant“.
Artemis 1 – Die 12 besten Bilder der Mondmission:
Bitte beachte unsere Community-Richtlinien
Wir freuen uns über kontroverse Diskussionen, die gerne auch mal hitzig geführt werden dürfen. Beleidigende, grob anstößige, rassistische und strafrechtlich relevante Äußerungen und Beiträge tolerieren wir nicht. Bitte achte darauf, dass du keine Texte veröffentlichst, für die du keine ausdrückliche Erlaubnis des Urhebers hast. Ebenfalls nicht erlaubt ist der Missbrauch der Webangebote unter t3n.de als Werbeplattform. Die Nennung von Produktnamen, Herstellern, Dienstleistern und Websites ist nur dann zulässig, wenn damit nicht vorrangig der Zweck der Werbung verfolgt wird. Wir behalten uns vor, Beiträge, die diese Regeln verletzen, zu löschen und Accounts zeitweilig oder auf Dauer zu sperren.
Trotz all dieser notwendigen Regeln: Diskutiere kontrovers, sage anderen deine Meinung, trage mit weiterführenden Informationen zum Wissensaustausch bei, aber bleibe dabei fair und respektiere die Meinung anderer. Wir wünschen Dir viel Spaß mit den Webangeboten von t3n und freuen uns auf spannende Beiträge.
Dein t3n-Team