Bis jetzt ist es gut gegangen

Wissenschaft Ulysses ist mit nuklearen Batterien ausgerüstet, die 22 Kilogramm Plutonium enthalten. Diese Batterien sind seit etwa einem Jahr die Zielscheibe von heftigen Protesten
Dieter Engels | Ausgabe 45/2015

Spürbares Aufatmen war allenthalben wahrnehmbar, als die Raumfähre Discovery am 7. Oktober mit einem Bilderbuchstart im blauen Himmel entschwand. Für die NASA-Verantwortlichen ging eine Zwangspause für Shuttle-Starts zu Ende. Die Sonnenforscher weltweit beklatschten den mit fast fünfjähriger Verspätung erfolgten Start der Sonnensonde Ulysses und die von Umweltschützern bei einem Unfall befürchtete Plutoniumverseuchung blieb glücklicherweise aus.

Ulysses ist ein Gemeinschaftsprojekt der ESA und der NASA, bei dem die Europäer die eigentliche Sonde gebaut haben und die Amerikaner die Nuklear-Batterien und ein Space

Shuttle zum Start beisteuerten. Die Sonde soll über die Pole der Sonne fliegen und damit erstmalig Gebiete erkunden, die von der Erde aus nur unter sehr schrägem Einfallswinkel einsehbar sind. Man erwartet aus diesen Untersuchungen neue Erkenntnisse über den Sonnenwind, dessen Teilchen beim Erreichen der Erde erhebliche Einflüsse auf Prozesse in der Erdatmosphäre haben.

Da es keine ausreichend starken Triebwerke gibt, Ulysses auf direktem Wege aus der Planetenebene herauszuschießen und über die Sonnenpole zu lenken, muss die Sonde erst zum Jupiter fliegen, dem massereichsten Planeten im Sonnensystem Dessen Schwerefeld übernimmt die Funktion des fehlenden Triebwerkes und soll Ulysses wie eine Schleuder aus der Bahnebene herauskatapultieren.

Fünf Jahre nach dem Start von der Erde wird die Sonde die Sonnenpole erreichen. Die weite Reise in das äußere Sonnensystem ist der Grund, warum für die Energieversorgung nicht die sonst üblichen Sonnenzellen verwendet werden, sondern Nuklear-Batterien.

Die von der NASA Ende der fünfziger Jahre entwickelten Nuklear-Batterien werden nur für Satellitenmissionen ins äußere Sonnensystem eingesetzt. Sie haben sich als äußerst zuverlässig erwiesen und liefern noch nach Jahren ausreichend Strom, um den Kontakt mit der Erde über hunderte von Millionen Kilometer aufrechtzuerhalten. Erst im Juni hat die vor 13 Jahren gestartete Sonde Voyager 2, die sich nach dem letztjährigen Vorbeiflug am Neptun nun auf dem Weg in den interstellaren Raum befindet, einmalige Bilder des Sonnensystems aus einer Entfernung zur Erde gefunkt, die bisher noch keine Sonde intakt erreicht hat. Die Nuklear-Batterien sind keine Reaktoren, sondern in ihnen wird die Wärme aus dem natürlichen Zerfallsprozess des radioaktiven Plutoniums zur Stromerzeugung genutzt. Da die Sonden das Sonnensystem verlassen, entsteht das Problem radioaktiven Abfalls nicht, dagegen besteht die Gefahr, dass das Plutonium bei einem Unfall während der Startphase freigesetzt wird.

Die von der Discovery-Besatzung einige Stunden nach dem Start ausgesetzte Sonde Ulysses ist mit zwei Batterien ausgerüstet, die je 11 kg Plutonium-ZSS-Dioxid enthalten. Mit einer Halbwertszeit von 88 Jahren bietet Plutonium 238 von allen Isotopen die höchste Energieausbeute über eine mehr als zehniährige Flugdauer. Um die Kontamination durch ausgetretenes Plutonium bei Beschädigung der Batterie gering zu halten. ist es in 72 mehrfach ummantelte Kugeln aufgeteilt. Jeweils zwei Kugeln sind in eine Schicht aus Graphit eingeschlossen und jeweils zwei Paare werden von einer weiteren Graphitschicht bedeckt. So besteht jede Batterie aus 18 voneinander unabhängigen Modulen, Diese Sicherheitskonfiguration wurde gewählt, nachdem 1964 die Nuklear-Batterie eines fehlgestarteten Wettersatelliten in der Atmosphäre verglühte. Dieser Unfall verdreifachte das

Vorkommen von Plutonium-238 auf der Erde und erhöhte die weltweite Umweltbelastung durch Plutonium-lsotope um 4%. Das neue Sicherheitssystem bewährte sich. Zwei 1968 in den Pazifik gestürzte Batterien konnten intakt geborgen und später wiederverwandt werden. Die Belastungen, denen die Batterien bei einer Explosion ausgesetzt wären, sind jedoch nicht vergleichbar.

Die Vorstellung, dass das Plutonium im schlechtesten Fall vollständig freigesetzt wird, ist in der Tat erschreckend. In jeder Batterie befindet sich mehr als doppelt soviel Plutonium, als auf der Erde natürlicherweise vorkommt. Gleichmäßig verteilt, würde es reichen. bei der gesamten Menschheit Strahlenschädigungen hervorzurufen. Allerdings kann das hochradioaktive Plutonium nur dann schädigend wirken, wenn es durch Einatmen oder durch die Nahrung in den Körper gelangt. Die ausgesandten so genannten Alpha-Teilchen haben nämlich wegen ihrer verhältnismäßig großen Masse nur eine geringe Reichweite in fester Materie. Die Gefährdung für Menschen bei einem Plutonium-Unfall ist daher nur schwer abzuschätzen. Zumindest für die Umgebung des Startgeländes kann eine ernsthafte Verseuchung nicht ausgeschlossen werden.

Erstmalig hatte es in Florida im letzten Jahr Proteste gegen die Nuklear-Batterien gegeben, als die NASA sich vor Gericht erst im letzten Moment gegen Klagen von drei Umwelt- und Bürgerrechtsgruppen durchsetzen konnte, die den Start der Jupiter-Sonde Galileo verhindern wollten. Galileo war die erste Sonde in der Nach-Challenger-Zeit, die ins äußere Sonnensystem fliegen sollte und mit Plutonium-Batterien ausgerüstet war. Ein zweiter Versuch. den Start von Ulysses gerichtlich zu verhindern, blieb ebenfalls erfolglos.

Die an den Forschungssonden beteiligten Wissenschaftler sowie die ESA haben bisher zu dem Problem geschwiegen, oder sich auf die Position der NASA zurückgezogen, dass das Risiko eines Unfalles so gering sei und daher ein Start verantwortbar wäre. Wie zuvor die Planetenforscher standen jetzt auch die Sonnenforscher hilflos einem Konflikt gegenüber, der die meisten überrascht hat. Die Risiken der Atombatterien sind erst wahrgenommen worden, als die Entwicklung der Sonden bereits weit fortgeschritten war. Auf den Start zu verzichten, hätte sie um die Früchte einer jahrelangen Arbeit gebracht. Bedenkt man, dass in einem Forscherleben in der Regel nicht mehr als ein Sondenprojekt realisierbar ist, wird die Schwierigkeit einer solchen Entscheidung nachvollziehbar. Andererseits mag sich keiner vorstellen. für eine Umweltkatastrophe zumindest indirekt Verantwortung zu tragen. Bis jetzt haben sie geschwiegen und gehofft, dass nichts passiert. Bis jetzt ist es gutgegangen.

Dieser Text erschien am 9. November 1990 in der ersten Ausgabe des Freitag

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06:00 09.11.1990

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