Nasa: Nuklearbatterie könnte 433 Jahre halten
Die US-Raumfahrtbehörde Nasa hat einige ihrer Raumfahrzeuge mit Radioisotopen-Energiesystemen (RPS) ausgestattet, die mit einem Plutoniumisotop betrieben werden. Das hilft Raumfahrzeugen wie den Rovern Curiosity und Perseverance , Jahrzehnte auf dem Mars zu arbeiten. Künftig könnte ein anderes Isotop die Batterie aber noch viel länger am Laufen halten(öffnet im neuen Fenster) .
Gemeinsam mit der britischen Universität Leicester arbeitet die Behörde an einer Batterie, die mit einem Americium-Isotop laufen soll. Radioisotope sind instabile Formen von Elementen, die ihre Stabilität nur durch Abbau wiedererlangen. Der Abbau von Radioisotopen erzeugt die Wärme, welche die Batterie am Laufen hält.
Halbwertszeit von Americium-241 übertrifft Plutonium-238
Seit Jahrzehnten setzt die Nasa auf Plutonium-238 oder Plutoniumoxid als Brennstoff. Die Halbwertszeit dieses Isotops beträgt 88 Jahre. Diese Zeit gibt an, wie lange es dauert, bis die Radioaktivität eines Isotops auf die Hälfte ihres ursprünglichen Wertes sinkt.
Bei dem Isotop Americium-241 beträgt die Halbwertszeit fast 433 Jahre - was Plutonium-238 bei Weitem übertrifft. Raumfahrzeuge wie die Voyager-Raumsonden oder New Horizons hätten so für Jahrhunderte mit Energie versorgt werden können.
Kleiner Durchbruch für das Forschungsteam
Die Verwendung von Radioisotopen unterliegt indes strengen Kontrollen. Zudem sind die Nasa-Kriterien für ihren Einsatz hoch, bisher konnte nur Plutonium-238 diese erfüllen. Das Forschungsteam der Universität von Leicester und des Glenn Research Centers (Glenn) der Nasa untersuchte jedoch eine Methode zur Erzeugung von Elektrizität aus dem radioaktiven Treibstoff.
Das Produktionsverfahren für Americium-241 wird derzeit im Los Alamos National Laboratory im Hinblick auf Effizienz und Sicherheit verbessert. Zukünftige Voyager-Raumsonden könnten also noch länger ihre wissenschaftlichen Untersuchungen durchführen, ohne einzelne Instrumente aufgrund von Energiemangel abzuschalten.
Nachtrag vom 9. September 2025, 16:06 Uhr
Golem berichtete bereits 2018 über ähnliche Anstrengungen bei der Esa, die Americium-241 aus dem Zerfall von Plutonium-241 in abgebrannten Brennstäben von Kernkraftwerken gewinnen wollte. Mit nur rund 100 Watt Wärme pro Kilogramm wird aber im Vergleich zu Plutonium-238 für die gleiche Leistung etwa die vierfache Menge Americium-241 benötigt.
Das bedeutet, dass Missionen mit diesen Batterien zwar viel langsamer an Leistung verlieren würden, das Material aber deutlich mehr wiegt. Zusätzlich setzt Americium-241 deutlich stärkere Gamma-Strahlung frei als Plutonium-238, wodurch eine bessere und schwerere Abschirmung benötigt wird. Aber das Gewicht von Radioisotopenbatterien ist derzeit ein viel kleineres Problem als die Herstellung der notwendigen Radioisotopen, die mit Americium-241 wesentlich einfacher ist. Mehr Details zu diesem Prozess finden sich im Artikel von 2018.