Astronomi ve Uzay

Pu-238; Yeni Misyonlar İçin Uzay Araçlarına Alternatif Çözümler Sunuyor

NASA, Güneş Sistemini keşfetmek için gelecekteki uzay araçlarına nasıl güç verebilecekleri konusunda bilim insanlarına daha fazla seçenek sunuyor. NASA’nın Discovery Programı için uzay aracı fikirleri öneren araştırmacıların araç tasarımlarına (genellikle yarım milyar dolardan daha az maliyetli derin uzay görevleri geliştirmeyle) özel bir radyoaktif akü türünü dahil etmelerine izin verilecek.
Keşif önerileri artık bir Radyoizotop Termoelektrik Jeneratörü veya RTG olarak bilinen bir tür güç sistemini bünyesinde barındırabilir. Bu jeneratörler radyoaktif malzeme ile güçlendirilir: “plütonyum-238” olarak adlandırılan bir metal türü… Metal doğal olarak zamanla bozulur ve daha sonra elektrik enerjisine dönüştürülen ısı üretir.

NASA, 1960’lardan beri uzay aracının bazılarına güç vermek için RTG kullanıyor. Ancak, Birleşik Devletler’in çok sınırlı bir plütonyum-238 kaynağına sahip olmasıyla, bu yöntem sınırlandırıldı. Şimdilerde ise; ABD’nin program için yeterli olan malzemeye sahip olabileceği görünüyor. NASA’s Planetary Science Division Yöneticisi James Green’in hafta sonu gönderdiği rapora göre; NASA Enerji Bakanlığı’na danıştıktan sonra, Discovery Programı için RTG’ler yasağını kaldırmaya karar verdi.
Enerji Bakanlığı; ABD’de daha fazla plütonyum-238 üretilmesindeki son başarısının NASA’nın bu kararı almasına yardımcı olduğunu bildirdi. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, NASA’nın bir sonraki Mars gezicisine dahil edilecek olan 350 gram malzemeyi üretti. Son zamanlarda elde edilen bu başarılar, gelecekteki plütonyum tedarikiyle ilişkili riskleri azalttı.

Ayrıca, ilk olarak bir uzay aracını canlı tutmanın pek çok yolu vardır. Birinci seçenek, dahili pilleri veya Dünya’da geliştirilen depolanmış enerjiyi serbest bırakan yakıt hücrelerini kullanmaktır. Fakat bu türden bataryaların gücü çabuk tükenir. Bu yüzden çoğu uzay aracı; Güneş’ten sürekli olarak ışık toplayan ve onu elektrik enerjisine dönüştüren güneş panelleri ile donatılmıştır. Güneş enerjisi; Dünya’nın yakınında veya güneş ışığının güçlü ve bol olduğu Güneş Sistemi’nde çalışan uzay aracı için çok önemlidir.
Fakat derin uzaya giden araçlar için, Güneş tek başına yeterli değil. Güneş ışığı, Güneş Sisteminden uzaklaştıkça zayıflar; bu yüzden uzaydaki “gezginler” Güneş enerjisine çok fazla güvenmezler. Çok fazla derin uzay aracı yerine RTG kullanıyor. Bu nükleer piller şu anda, 2015 yılında Pluto’ya gönderilen New Horizons uzay aracı gibi ya da Güneş Enerjisi Sistemimizin ötesine geçen Voyager uzay aracı gibi NASA’nın en uzak araçlarına güç sağlıyor. Gezegensel misyonlar için özellikle verimli bir güç üretimi biçimi olduğu kanıtlanmıştır.

Ancak son 30 yılda plütonyum-238 kıt bir kaynak olduğu için NASA; RTG’lerden biraz uzaklaşmak zorunda kaldı. Amerika Birleşik Devletleri hükümeti kendi plütonyum-238 veya Pu-238‘i üretiyordu. Plütonyumun biraz daha ağır bir versiyonu olan Pu-239; nükleer silahların ana bileşenidir. Fakat Pu-238’in üretimi Soğuk Savaş sona erdiğinde 1988’de durdu. Yani onlarca yıldır ABD’nin Rusya’dan malzeme alması gerekiyordu. Fakat Rusya da metali üretmeyi bıraktı ve şimdi NASA, azalan değerli bir kaynakla karşı karşıya kaldı.

 

NASA’nın Curiosity gezicisi için kullanılan RTG/NASA

 

Ancak, son yıllarda işler değişti: Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, gelecekteki uzay görevlerine güç sağlamak için 2015 yılında NASA finansmanı ile Pu-238 üretimini yeniden başlattı.

Pu-238’in yapılması uzun zaman alır ve malzeme süper büyük miktarlarda üretilemez. ABD’nin bu yeni üretim hattındaki mevcut hedefi 2026 yılına kadar yılda 1,5 kg Pu-238 yapmak. Ancak, Hükümet tarafından yakın zamanda yapılan bir denetim, bu hedefin gerçekleştirilmesini engelleyebilecek bazı zorluklar tespit etti.

Bu arada, NASA’nın yaklaşan misyonları için kullanabileceği sadece 35 kilogram Pu-238’i var ve bunların sadece yarısı uzay uçuşu için hazır. Materyal çoğunlukla Mars 2020 adı verilen bir sonraki Mars gezgininde kullanılmak üzere ayrılmış durumda ve NASA, henüz seçilmemiş olan New Frontiers programında dördüncü misyon için biraz daha ayırıyor. Görev için iki finalist var: Satürn’ün uydusu Titan’dan ve bir kuyruklu yıldızdan örnekleri getirecek bir uzay aracı. Biri RTG teknolojisine dayanırken, diğeri güneş panelleri kullanıyor.

RTG’leri kullanamama, Discovery için tasarım geliştiren araştırmacıların seçeneklerini önemli ölçüde sınırlandırabilirdi. NASA, 2017 sonunda program için yeni bir misyon seçmeyi planladığını açıkladığında, aracıların tekliflerinde Güneş Sistemi’nin (Dünya ve Güneş hariç) herhangi bir bölümünü keşfetmeye odaklanabileceği belirtildi.  Bir RTG olmadan, araçları (Mars’ta) görev esnasında hükmetmek zor olurdu.

Değişim, yeni Discovery görevinin hazır olması için bir süre var olduğundan, daha fazla Pu-238’in üretilmesi için zaman tanıdığında mümkün olabilir. NASA, Discovery Programının 2019’daki sunumunun son taslağını yayınlamayı planlıyor ve finalist 2021’de seçilecek. Misyonun hedefe çıkış tarihi, 2026’nın bitimine yakın bir tarihte olacağı tahmin ediliyor.

Kaynak:
theverge
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (1 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close