Bild: NASA/JPL-Caltech
Am 18. Februar gelang die spektakuläre Landung von Perseverance auf dem Mars. Erste Fotos und die erste Audio-Aufnahmen vom Boden des Roten Planeten überhaupt gelangten bereits zu uns. Der bis dato fünfte Rover der NASA ist sehr ähnlich gebaut wie Curiosity, der sich seit dem Jahr 2012 auf dem Mars befindet. Auch Perseverance trägt an Bord einen Radioisotopen-Generator (kurz MMRTG für multi-mission radioisotope thermoelectric generator). Darin zerfallen langsam und regelmäßig rund fünf Kilogramm Plutonium 238. Die dabei erzeugte Wärme wird in Strom umgewandelt. 110 Watt elektrische Leistung kann der Generator erzeugen, über eine Betriebsdauer von mindestens 14 Jahren. Einer der Vorgänger-Rover, Opportunity, hatte nach seiner Landung 2003 ebenfalls so lang durchgehalten – allerdings mit Solarzellen.
60.000 km Reichweite für Tesla Model S?
Hochgerechnet stellt das MMRTG in Perseverance, das jedes Jahr ein klein wenig an Leistung verliert, über 10.000 Kilowattstunden Energie bereit. Zur Einordnung: Das Tesla Model S verfügt in den neuesten Versionen über rund 100 Kilowattstunden Batteriekapazität und kommt mit einer Ladung nach Norm rund 600 Kilometer weit. Hätte der Tesla den Radioisotopen-Generator des NASA-Rovers an Bord, könnte er mit dessen Kapazität also rein theoretisch über 60.000 Kilometer am Stück fahren.
Wäre ein solcher Generator also eine mögliche Lösung für die Stromversorgung von Elektroautos? Nein, denn natürlich braucht der Mars-Rover für seine sehr niedrige Geschwindigkeit, maximal 0,15 Stundenkilometer, anders als ein schneller Tesla nur sehr wenig Leistung. Für die Leistung, die ein Auto benötigt, wäre ein Radioisotopen-Generator zu groß und viel zu teuer. Denn allein die Produktion des radioaktiven Treibstoffs ist immens kostspielig. Trotz vieler Millionen Dollar, die dafür eingesetzt werden, können die USA momentan gerade einmal ein paar Hundert Gramm Plutonium 238 pro Jahr herstellen.
Dennoch wurden Radioisotopen-Generatoren auch schon auf der Erde verwendet. In den sechziger und siebziger Jahren trugen manche Herzschrittmacher solche Atombatterien im Miniaturformat. Von 1971 bis 1976 wurden allein in der Bundesrepublik Deutschland 284 Plutonium-Schrittmacher in Patienten eingesetzt. Die Sowjetunion baute gar große Generatoren dieser Art, um den Strombedarf in entlegenen Leuchttürmen und Militärstationen sicherzustellen. In den letzten Jahrzehnten wurden sie in Russland mühsam wieder abgebaut und entsorgt.
Warum Perseverance nicht mit SpaceX flog
Heute gilt nur noch ihr Einsatz in Raumsonden als verantwortungsvoll, wenn Solarzellen für sie nicht ausreichen. So wurden Missionen in das äußere Sonnensystem wie von Voyager 1 und 2, aber auch jüngst von der Pluto-Sonde New Horizons atomar betrieben.
Perseverance soll in den nächsten Jahren viele Kilometer auf dem Mars zurücklegen, zum ersten Mal eine kleine Flugdrohne testen und Proben entnehmen, die eine neue amerikanisch-europäische Gemeinschaftsmission später zur Erde bringen soll. Gestartet war der Rover am 30. Juli 2020 mit einer Atlas-V-Rakete. Die Auswahl der Trägerrakete hatte die NASA schon 2016 bekanntgegeben. Zu diesem Zeitpunkt hatte die Atlas V bereits Dutzende erfolgreiche Starts hinter sich. Die Falcon-9 von SpaceX konnte damals noch nicht ganz mithalten. Mittlerweile wurden auch wertvolle wissenschaftliche Satelliten von Teslas Schwesterfirma befördert, zum Beispiel der Exoplaneten-Späher TESS im April 2018. Ende 2021 wird die Asteroiden-Sonde DART auf einer Falcon fliegen. Und natürlich fliegen mittlerweile auch Menschen mit der SpaceX-Rakete – das nächste Mal am 20. April mit vier Astronauten zur ISS.
