Плутоній-238, дає приблизно полватта енергії з одного грама і має період напіврозпаду у 87 років, є найбільш ефективним джерелом енергії, доступним космічним апаратам землян. Саме від нього харчуються і «Вояджеры», що скоро покинуть межі рідної Сонячної, і Curiosity, який щойно заступив на марсіанську вахту. Однак холодна війна, луною якої є ця речовина, скінчилася, а нової, на щастя, не очікується.

Колись доступний десятками кг, сьогодні плутоній-238 став для НАСА екзотикою, радикально випереджальної по ціні золото. (Тут і нижче ілюстрації NewScientist.)

У 1988 році виробництво плутонію в США припинилося. З тих пір винахідливі заокеанцы отримували його у Росії, і саме на цих закупівель працювали насавские «Галілео» та інші КА, цілі яких знаходяться за межами земної орбіти.

Але в 2009 році російська сторона, з тривогою глядевшая на скорочення власних запасів плутонію, виробництво якого не так давно теж було зупинено (за офіційними даними), задерла ціни вище $6 млн за кг, що змусило НАСА, з його обмеженим фінансуванням, сказати постачання «вибачте, вистачить».

У 2009-му, коли це сталося, у НАСА було 5 кг плутонію-238, і передбачалося, що його вистачить приблизно до 2018 року - при акуратному витрачання. Щоб мати власний плутоній, потрібно прямо зараз розгортати відповідну програму, але і тоді шанси на отримання стійких 2 кг в рік до 2018-го далеко не стопроцентны. Найнеприємніше ж перешкода на шляху нової плутонієвої ініціативи - це навіть не час або технічні труднощі, а конгрес США. Хоча стосовно $700 млрд військового бюджету конгрес в цілому не має заперечень (багато виборців і спонсорів працюють у ВПК), ті $100 млн, що знадобляться (за розрахунками НАСА) на напрацювання плутонію-238, американський парламент НАСА не дасть. По украй мірі так вважають в самому відомстві. І, як нам здається, не без підстав. Так, це одна семитысячная американських військових витрат, але в тутешній космічної галузі лобісти в підметки не годяться представникам ВПК.

З ситуації пропонується три можливих виходи. Перший - перевести КА, досліджують Марс, Юпітер і Сатурн (а також їх супутники), на сонячні батареї. Недоліки такого рішення в тому, що на Марсі пилові бурі здатні покінчити з будь-яким апаратом на сонячних батареях, не кажучи вже про полярних областях планети, де сонячної енергії просто не вистачить для експлуатації в зимовий час. На орбітах Юпітера, Сатурна і, наприклад, Плутона сонячна постійна очікувано менше земної 25, 100 і більше 2 000 разів відповідно. Вага сонячних батарей, здатних живити зонд типу New Horizons на орбіті Плутона, перевищить 99% ваги самого апарату, і технічно таке рішення є варварством.

Другий варіант, запропонований нещодавно НАСА-розробниками для поверхні хмарної Венери, полягає у використанні літій-вуглекислотного циклу для двигуна Стірлінга - адже сонячні батареї на поверхні Венери з атмосферою в 100 разів більш щільної, ніж земна, також малорезультативні. Ось тільки, крім Венери, це рішення стосується лише на Марсі. Та й то з трудом: мала щільність атмосфери породить до життя насос для отримання достатньої кількості вуглекислого газу двигун Стірлінга доведеться робити сверхмаломощным.

Серед іншого новий метод одержання плутонію-238 може бути застосований для невеликих атомних реакторів, що різко спростить виробництво, сьогодні прив'язане до нечисленних великим дослідницьким реакторів.

Третій шлях - все той же плутоній-238. Тільки на цей раз фахівці з Центру космічних ядерних досліджень в Айдахо-Фолс (Center for Space Nuclear Research, CSNR) запропонували НАСА використовувати не касетний, а «конвеєрний» спосіб його напрацювання. Замість того, щоб завантажувати нептуній-237 на рік в атомний реактор, де під дією нейтронів утворюється плутоній-238, а потім витягати його з допомогою складних хімічних процесів, пропонується організувати навколо реактора кільце з невеликими ємностями, що містять нептуній-237. Через кілька днів з капсул можна буде виймати нептуній-237, 0,01% якого за цей час стане плутонієм-238. Новий підхід до виробництва останнього дозволить скоротити час опромінення нептунію-237, так само як і кількість різноманітних непотрібних ізотопів, що утворюються при його тривалому обстрілі нейронами. Це буде означати набагато більш простий і дешевий процес хімічного очищення плутонію від домішок і скоротить вартість відновлення плутонієвого виробництва до $50 млн.

Бог його знає, що віддасть перевагу НАСА. Зате цілком очевидно, що зволікання в цьому питанні дуже скоро зведе багаторічні місії до віддалених планет Сонячної системи.