Le plutonium-238 est utilisé dans le secteur aérospatial depuis des décennies. Il était l’une des composantes dans la construction des capsules Pionnier et Voyager, lancées encore dans les années 1970 vers la périphérie du Système Solaire. Les appareils Voyager sont d’ailleurs toujours en contact avec la Terre. L’énergie issue de la scission de l’isotope de plutonium permet d’approvisionner en électricité la station Cassini dans les environs de Saturne. Le nouveau rover Curiosity sur Mars fonctionne au plutonium russe, les Etats-Unis ayant arrêté sa production dans les années 1980. Cependant les stocks russes sont également en train de s’épuiser. Mais pour le projet de sonde qui doit se poser sur le satellite de Jupiter, Ganymède, vers 2020, l'épuisement des éléments radioactifs ne devrait pas être un problème, explique le consultant scientifique de la société RKK « Energia » Viktor Siniavski.
« Le plutonium est produit dans les centrales nucléaires. Au cours du processus de fission de l’uranium se forment des isotopes de plutonium, notamment celui qui est utilisé dans les générateurs radio-isotopiques. Il est difficile et très coûteux de l’extraire du combustible usé, mais de telles technologies existent ».
Le combustible des centrales nucléaires contient des isotopes de plutonium différents et il n’y a que 1 % de plutonium-238 parmi tous ces éléments. Toutefois il existe un autre moyen : obtenir cet isotope du neptunium-237. Il est même plus facile de l’extraire du combustible nucléaire. Mais il va falloir construire une ligne technologique spéciale pour le faire, la NASA étant en train d’envisager cette possibilité actuellement.
Pourrait-on se passer de cet isotope dans le secteur spatial ? Certaines centrales fonctionnent déjà au strontium-90, qui est beaucoup moins cher. Les piles thermiques ne pourront pas fonctionner avec ce carburant, explique le conseiller du directeur du Centre de recherches « Institut Kourtchatov » Nikolaï Koukharkine.
« Les vols dans l’espace lointain durent longtemps et il est impossible de remplacer quoi que cela soit dans les appareils. On peut changer des éléments d’un phare marin, mais dans l’espace, tout doit être beaucoup plus sûr ».
Le traitement des déchets radioactifs est interdit aux Etats-Unis, ce qui a provoqué une pénurie sévère de plutonium pour les vaisseaux spatiaux. Les Américains doivent décider eux-mêmes ce qui serait mieux : autoriser le traitement du combustible radioactif ou construire une ligne de fabrication à part. C’est aussi une question politique. Selon Nikolaï Koukharkine, cette question ne se pose pas en Russie. Si les Etats-Unis se fixent cet objectif, il y aura suffisamment de combustible pour tous les vols spatiaux. Et on pourra même en vendre.
Selon les suppositions d’Oleg Dalkarov, directeur de la division de l’Institut de physique Lebedev, affilié à l’Académie des sciences de Russie, la demande en isotopes de plutonium devrait baisser au cours des prochaines années.
« J'espère que des sources d’énergie à base d’hydrogène pourront les remplacer. C’est ce qui s’appelait auparavant la « fusion froide » et était considéré comme de la pseudoscience. Au cours de derniers deux années nous avons obtenu des données expérimentales permettant d’affirmer qu’il s’agit d’un effet physique réel. C’est les expériences de notre institut qui le prouvent ».
La fusion froide a fait beaucoup de bruit il y a deux ans. Les physiciens italiens ont répété la célèbre expérience des années 1920 - l'électrolyse de « l'eau lourde ». Leur installation fonctionnait avec de l'hydrogène et du nickel. L'excès de chaleur ne peut être expliqué uniquement par l'action de l’électricité ou de l'hydrogène, et elle n'était pas consommée. Une radioactivité faible était émise lors de cette expérience et on pouvait apercevoir des traces de cuivre. En d'autres termes, on pouvait observer dans cette expérience des éléments non pas d’une réaction chimique, mais bel et bien d’une réaction thermonucléaire. Toutefois, tout n'était pas si simple : l'installation pratique pour le chauffage des habitations sur le principe de la fusion froide n'a pas encore été créée, alors que les Italiens ont promis de lancer sa production industrielle très vite. Il est donc prématuré de parler d’un système compact pour les sondes spatiales et nous n’avons toujours pas d’alternative au plutonium-238. /L
