Dincolo de Jupiter, sondele spațiale nu se pot baza pe Soare, ci pe căldura unui izotop radioactiv rar, plutoniul-238, a cărui producție globală abia atinge 1,5 kilograme pe an. Dincolo de Jupiter, Soarele nu mai este o sursă de energie.
Este doar o stea îndepărtată, iar lumina ei slăbește matematic, proporțional cu pătratul distanței. Acolo, unde razele sale abia mai ating suprafețele reci ale planetelor gigantice, panourile solare devin inutile. Totuși, două obiecte create de om continuă să vorbească din acea întindere pustie, iar ele nu se hrănesc cu lumină. Voyager 1 și Voyager 2, lansate în 1977, își datorează longevitatea unui mecanism care sfidează imaginația obișnuită despre energie. Nu au turbine, nu au reacții în lanț și nu au piese în mișcare.
În interiorul lor, căldura degajată de degradarea lentă a unui izotop radioactiv este transformată direct în electricitate, printr-un principiu fizic simplu, dar ingenios. Două plăci din metale diferite, conectate într-un circuit închis, generează un curent electric atunci când joncțiunea lor este expusă la temperaturi diferite. Practic, o rocă radioactivă care se răcește încet devine singura sursă de viață pentru o sondă aflată la miliarde de kilometri de acasă. Acest principiu, numit generator termoelectric cu radioizotopi, a fost coloana vertebrală a explorării spațiale profunde încă din 1961. A alimentat Pioneer, Galileo, Cassini și New Horizons. Pe Marte, unde lumina solară este prea slabă pentru a susține o misiune complexă, roverele Curiosity și Perseverance folosesc o versiune modernizată a aceluiași generator.
Toate aceste misiuni au un numitor comun: un mediu în care fotosinteza artificială a celulelor solare nu mai este o opțiune viabilă. Lângă Saturn, intensitatea luminii solare este de o sută de ori mai mică decât pe Pământ.
Dincolo de Uranus, spre spațiul interstelar, situația devine și mai drastică. O penurie strategică de plutoniu-238
Dar există o problemă ascunsă în spatele acestei tehnologii aparent perfecte.
Combustibilul care o alimentează, plutoniul-238, este atât de rar încât producția sa globală anuală abia atinge 1,5 kilograme. Pentru o agenție spațială care planifică misiuni care durează decenii, această cantitate este aproape o picătură într-un ocean. Și totuși, NASA trebuie să se descurce cu ea. Istoria acestei penurii începe la sfârșitul Războiului Rece. Situl american Savannah River, care producea plutoniu-238, și-a oprit activitatea în 1988. Alte țări au urmat exemplul.
Timp de mai bine de două decenii, NASA a supraviețuit din rezervele acumulate, completate de achiziții din Rusia. Ultima livrare rusească a sosit în 2010, iar de atunci stocurile au scăzut constant, transformând fiecare gram de plutoniu într-o resursă strategică. Repornirea producției nu a fost simplă. După închiderea unităților din era Războiului Rece, metodele de fabricație au trebuit reinventate și validate în laboratoarele Departamentului pentru Energie al SUA. Primul semn de viață a apărut în decembrie 2015, când Laboratorul Național Oak Ridge a anunțat producerea a 50 de grame de plutoniu-238. O cantitate aproape simbolică, dar care a demonstrat că lanțul industrial poate fi reînviat. De atunci, producția a crescut lent, cu un obiectiv clar: atingerea unei medii de 1,5 kilograme pe an până în 2026.
La începutul acestui an, agenția a anunțat cea mai mare livrare de plutoniu nou de la relansarea producției, un transport cu un ordin de mărime mai mare decât cele anterioare. Un semn că industria, blocată timp de decenii, începe să-și recapete ritmul. Fabricarea acestui material nu este o simplă extracție. Neptuniul-237 trebuie expus la neutroni într-un reactor, unde nucleul său captează un neutron și devine neptuniu-238, care apoi se transformă chimic în plutoniu. Nu există mină care să ofere acest element.
Trebuie fabricat, separat, transformat în ceramică și sigilat în module printr-un lanț complex de laboratoare specializate. Fiecare pas este o provocare inginerească. Fiecare gram condiționează explorările viitoare
Această raritate forțează NASA să facă alegeri dificile. Stocul vechi, degradat semnificativ după mai bine de douăzeci de ani, trebuie amestecat cu plutoniu proaspăt într-un raport de doi la unu pentru a fi utilizabil. Fără acest amestec, cantitatea disponibilă pentru echiparea unei noi sonde ar scădea și mai rapid. La ritmul actual de producție, agenția poate planifica doar o misiune echipată cu un generator MMRTG la fiecare patru ani. Fiecare decizie privind destinația unei viitoare sonde este acum modelată de această constrângere.
Misiunea Dragonfly, care va trimite o dronă cu elice să exploreze Titan, luna gigantică a lui Saturn, se numără printre beneficiarii acestei producții relansate. Fiecare gram fabricat astăzi condiționează explorările următorului deceniu. Între timp, sondele Voyager continuă să avanseze. Planuite inițial să funcționeze cinci ani, ele au depășit toate previziunile, chiar dacă plutoniul de la bord s-a dezintegrat suficient de mult încât inginerii au fost nevoiți să oprească instrumentele științifice unul câte unul.
Este o stingere lentă, măsurată în wați pierduți în fiecare an, o amintire că niciun generator, oricât de robust, nu poate scăpa de timpul de înjumătățire al combustibilului său.
