直到最近,NASA还面临着严重的钚短缺,这对未来的深空任务造成了威胁。2013年,杏耀平台美国能源部(U.S. Department of Energy)在暂停25年后宣布,将重新开始生产钚238——这是自1969年以来为许多任务提供动力的持久核电池的支柱。然而,中断带来的损害已经造成了。到2021年,新的努力将只产生足够的放射性燃料,每年制造大约两个半的核电池模块。(仅“好奇号”火星探测器就需要八个模块。)这种匮乏,加上现有的少量储备,几乎不足以满足未来10年前往木星和土星等冰封卫星等目的地的行星计划。所以NASA一直在研究替代方案。最近,它对一项航海技术产生了兴趣:一项推动美国海军鱼雷的军事技术。
美国海军在20世纪20年代首次试验了储存化学能量动力系统(SCEPS),但直到20世纪80年代,宾夕法尼亚州立大学的工程师们才将该技术应用于弹头上,使其能够足够快、足够深地搜寻苏联潜艇。权杖利用了两种高能量的反应物的化学反应,这两种反应物一直被储存和分离,直到需要时才分离。在鱼雷中,该系统通常以锂的固体块和六氟化硫的惰性气体容器的形式储存能量。当触发时,两种材料的燃烧反应产生热量,使武器的汽轮机产生数千千瓦的电力。
美国宇航局的版本将调整化学配方。宾夕法尼亚州立大学(Penn State)的空间系统工程师迈克尔·保罗(Michael Paul)提出了一项前往金星的演示任务,在那里,一个有权杖功能的机器人着陆器将利用火星大气中的二氧化碳来燃烧锂。由此产生的热量可以驱动一台发电机产生相当于三个灯泡的电量,这对于太空任务来说是一笔相当大的预算。(勇气号(Spirit)和机遇号(Opportunity)火星探测器的能量相当于一个灯泡的太阳能。)7月,保罗获得了50万美元的资助,通过NASA的创新先进概念项目来测量二氧化碳和锂在这种结构中的确切效率。他还将与行星科学家合作,就其他任务的应用向航天局提出建议。
核能仍然是不可替代的深空任务旨在运作几年或者几十年,“航行者”号,卡西尼号和新视野所做的太成功,拉尔夫·麦克纳特说物理学家约翰·霍普金斯大学应用物理实验室和美国国家航空航天局(NASA)的一份报告主席今年7月美国钚可用的供应。然而,麦克纳特将权杖描述为“令人兴奋的东西”。