Tractebel neemt voortouw in onderzoeksproject PULSAR rond energiebevoorrading in ruimtevaart

Het Belgische ingenieursbureau Tractebel werd door de Europese Commissie geselecteerd om het PULSAR-project te gaan leiden. Met PULSAR wil de Europese Commissie de mogelijkheden en beloftevolle perspectieven onderzoeken van nucleaire technologie in ruimtevaart: voor het aandrijven van raketten en het leveren van energie & warmte aan boord van ruimteschepen, op momenten en plaatsen waar de zon niet voorhanden is. De ESA droomt ook luidop van een permanente basis op de maan, Moon Village, waar kerntechnologie ook een essentiële schakel zou zijn van het succes van deze missie.

Voor Tractebel is ruimtevaart geen onbekend terrein. Eerder dit jaar werd het Belgische ingenieursbureau al geselecteerd door het European Space Agency (ESA) om de haalbaarheid na te gaan rond de productie van plutonium 238 (Pu-238) op Europees grondgebied voor ruimtevaart-toepassingen. Dat is momenteel niet het geval, en het feit dat Europa momenteel zo afhankelijk is van andere continenten is een belangrijke hinderpaal in de uitbouw van een echt Europees ruimtevaartprogramma.

Ook het nieuwe PULSAR-programma is een belangrijke next step voor Europa om een autonome wereldwijde speler te worden in ruimtevaart. Met PULSAR wil de Europese Commissie nagaan welke belangrijke bijdrage kerntechnologie kan leveren in haar ruimtevaartprogramma.

Een betrouwbare energiebron is essentieel van een ruimtemissie een succes te maken. Niet alleen bij de lancering (voor de propulsie van de raketten), maar vooral ook tijdens de lange ruimtemissie is het essentieel dat astronauten op elk moment een betrouwbare energiebron ter beschikking hebben om stroom te leveren en warmte op te wekken. Dat is zeker het geval voor alle plaatsen in het heelal waar te weinig zon is om via zonne-energie stroom op te wekken. Bij het natuurlijke radioactieve verval van plutonium komt hitte vrij, die kan worden omgezet in elektriciteit en die als warmtebron kan dienen (in het heelal is het zeer koud). Kortom, kerntechnologie is essentieel in ruimtevaart.

Het PULSAR-project, onder leiding van Tractebel, brengt de strafste ingenieurs en experts inzake ruimtevaart en kerntechnologie in Europa samen: het Joint Research Center (JRC) van de Europese Commissie, het Belgische Studiecentrum SCK CEN, het Franse CEA, INCOTEC, ArianeGroup, Airbus Defense and Space, de Universiteit van Bourgogne Franche Comté en Arttic. De financiering gebeurt door het Research & Training programma van Euratom, dat onderdeel uitmaakt van de Europese Commissie.

Kerntechnologie in ruimtevaart is niet nieuw. Al 60 jaar lang doen ruimtevaartorganisaties een beroep op nucleaire technologie om ruimtesondes aan te drijven. Al bij de Apollo-11 missie was er nucleaire technologie aan boord. Een ook recenter, bij de Voyager-missies of de ruimterobots op de planeet Mars, is nucleaire technologie essentieel: voor energie, warmte, en essentiële informatie door te sturen naar de aarde.

Waarom is er dan nood aan een innovatief onderzoeksprogramma als PULSAR? De huidige generatie radioactieve generatoren hebben een te lage conversie-efficiëntie. In gewone mensentaal: ze leveren te weinig energie ten opzichte van hun gewicht om erg efficiënt te zijn. Door hun grote gewicht en volume kan er minder andere apparatuur mee aan boord, en vormen ze een hinderpaal. Het nieuwe PULSAR-project wil dit probleem aanpakken, door de efficiëntie en output van plutoniumbatterijen te verhogen en de productie van deze batterijen naar Europa te halen.

En daar blijft het niet bij, want de technologie kan ook ingezet worden voor tal van andere toepassingen. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA droomt al langer van een permanente basis op de maan, Moon Village. De plutoniumbatterij van Tractebel en PULSAR kan daarvoor perfect in aanmerking komen. En ook dichter bij huis, hier op aarde, zou de technologie kunnen worden ingezet voor tal van toepassingen. Bijvoorbeeld in technisch uitdagende omgevingen, zoals voor diepe geologische berging, diep op de zeebodem, of op geïsoleerde plaatsen zoals mijnen.