Tijd om de (lastige) productie ervan op te krikken!

Dat is kortweg het advies in een eerder deze maand verschenen rapport over plutonium-238: een zo langzamerhand schaars geworden isotoop waar NASA eigenlijk niet zonder kan. Het rapport is opgesteld door het United States Government Accountability Office.

RPS
Ruimtesondes kun je op verschillende manieren aandrijven. Zo kun je bijvoorbeeld gebruikmaken van zonne-energie. Maar tijdens echt verre ruimtemissies is er eigenlijk maar één optie: plutonium-238. Met behulp van zogenoemde Radioisotope Power Systems (RPS) wordt de warmte die vrijkomt tijdens het verval van plutonium-238 omgezet in elektriciteit. En die elektriciteit wordt dan weer gebruikt om ruimtesondes aan te drijven. Ruimtesondes die gebruik maken (of hebben gemaakt) van een Radioisotope Power System zijn bijvoorbeeld Cassini-Huygens, New Horizons en Voyager 1 en 2. Een onmisbaar goedje dus, dat plutonium-238. En dat is nu precies het probleem. Want plutonium-238 is schaars aan het worden.

Plutonium-238 werd ten tijde van de Koude Oorlog geproduceerd als een bijproduct: het ontstond tijdens het produceren van kernwapens.

100 gram
Dat is ook niet zo gek. De VS kan namelijk maar op twee manieren aan plutonium-238 komen: het land kan het zelf produceren of van Rusland kopen. Sinds 2009 heeft de VS geen plutonium-238 meer van de Russen overgenomen (waarschijnlijk omdat de Russen zelf krap zitten). En de grootschalige productie ervan werd in 1988 stilgelegd (zie kader). In 2015 werd de productie – voor het eerst sinds 1988 – in opdracht van het Ministerie van Energie weer hervat. Maar aangezien de productie een zeer lastig en technisch proces is, gaat dat allemaal niet zo rap. Tot op heden zou er nog maar ongeveer 100 gram plutonium-238 zijn geproduceerd. En pas tegen 2019 hoopt het Ministerie van Energie elk jaar zo’n 300 tot 500 gram nieuwe plutonium-238 te verwelkomen en pas halverwege het volgende decennium – op zijn vroegst – wordt verwacht dat er per jaar rond de 1,5 kilo van het spul geproduceerd kan worden.

Tekort
Het ziet er – zelfs met die hervatte productie in het achterhoofd – dan ook niet naar uit dat men aan de vraag van NASA kan voldoen. Op dit moment zou het Ministerie van Energie zo’n 35 kilogram plutonium-238 hebben liggen dat door NASA gebruikt kan worden. Ongeveer de helft ervan is werkelijk geschikt. Afgaand op de ambitieuze ruimteplannen van NASA zou die voorraad al in de loop van het volgende decennium uitgeput zijn. En dat zou kunnen betekenen dat NASA niet in staat is om sommige ruimtemissies – die nu nog op de tekentafel liggen – aan te drijven.

Hulp van buitenaf
Er is dan ook actie nodig, zo is in het rapport te lezen. De onderzoekscommissie adviseert de producenten van plutonium-238 dan ook om naar buiten te treden met de problemen en uitdagingen waar zij mee te maken hebben. Wellicht dat externe partijen dan kunnen helpen. Ook moet er een betere planning komen en wordt er meer inzet verwacht van alle betrokken partijen. Kortom: er moet een stapje bij.

Tot 2025 zou er nog niks aan de hand zijn. Dat betekent dat NASA genoeg plutonium-238 heeft om bijvoorbeeld de Mars 2020-rover op gang te helpen. Maar na 2025 kan het – als het op deze voet allemaal verder gaat – heel lastig worden om de handen te leggen op voldoende plutonium-238. Laten we hopen dat het Ministerie van Energie er ruim voor die tijd in slaagt om orde op zaken te stellen.