Mini-Plutonium-Batterie mit hoher Leistung auf Dauer: NASA will noch mehr

Man kennt es aus dem Videospielreihe "Fallout". Hier wird jedes Auto von einem Kernspaltungsmotor betrieben, was im Verlauf des Spiels immer wieder zu verheerenden Explosionen und viel freigesetzter Strahlung führt.

So verwundert es nicht, dass man thermoelektrische Radioisotopengeneratoren (RTG) ausschließlich fernab bewohnter Gebiet, genauer gesagt auf Missionen zu den äußeren Planeten, einsetzt. Schließlich ist Plutionium-238 ein starker Alphastrahler mit einer Halbwertszeit von knapp 90 Jahren.

Vor allem im direkten Kontakt, also in der Nahrungskette, wäre es ein besonders tödliches Element. Nebenbei ließe sich auch eine Kettenreaktion erzeugen, also schlussendlich eine Atombombe konstruieren.

Nur gut, dass Alphastrahlung schon mit geringem Aufwand abgeblockt werden kann, sodass sich Pu-238 durchaus praktisch nutzen lässt. Wahrscheinlich ist es gar nicht verkehrt, dass es dafür unseren Planeten verlässt.

Eine Batterie basierend auf Plutonium wandelt die abgestrahlte Energie in Form von Infrarotlicht in Energie. Solche RTGs waren bisher ziemlich schwer, konnten gleichzeitig aber nur einige wenige Watt Strom liefern. Das liegt schlicht daran, dass man nicht zu viel Pu-238 zusammenbringen sollte, da dadurch teils unvorhersehbare und unkontrollierbare Kernspaltungsprozesse in Gang gesetzt werden könnten.

Also hat die NASA mit vorgegebener Limitierung versucht, die Effizienz zu erhöhen, was in ersten Studien bemerkenswert gut gelungen ist. Aus etwas mehr als 100 Gramm Pu-238 kann die neuartige Batterie 8 Watt Strom gewinnen - und zwar stabil über Jahrzehnte hinweg. Nötig ist dafür lediglich eine Fläche von knapp 30 mal 30 Zentimetern für die Aussendung des Infrarotlichts.

Die zweite Phase der Forschung soll nun weitere Verbesserungen mit sich bringen. Aktuell ist die Plutonium-Batterie fast fünfmal so effizient wie ihre Vorgänger. Mit dem Einsatz verbesserter Materialen soll eine weitere Steigerung um den gleichen Faktor möglich sein.

Das würde dann vor allem zu einer weiteren Verkleinerung des Aufbaus führen, um Satelliten, die ohne Sonnenlicht auskommen müssen, möglich klein und leicht konstruieren zu können. Die Stromversorgung von Elektronik und zusätzlichen Messinstrumenten wäre dennoch über einen enorm langen Zeitraum gesichert.

Denn obwohl die Leistungswerte einer solchen Batterie absolut beeindruckend sein dürften, besteht immer die Gefahr, dass Satellit, Energiequelle und eben auch Pu-238 direkt zurück auf die Erdoberfläche stürzen. Und wenn das passiert, dann bitte in möglichst kleinen Dosierungen, die ansonsten in der Nähe von Saturn, Neptun oder in der Oortschen Wolke besser aufgehoben sind.