Kärnkraft i rymden. Användningen av reaktorer och radioaktiva ämnen som kraftkällor i satelliter och rymdsonder

Idag är solceller den vanligaste tekniken för att kraftförsörja en satellit. Solceller fungerar så länge behovet av kraft är begränsat och satelliten dels kan utrustas med tillräckligt med solceller, dels ligger i en sådan bana att tillräckligt med solljus faller på solcellerna. Ett antal projekt uppfyller inte dessa kriterier. I sådana fall kan problemet hanteras med kärnteknik och redan 1961 placerades den första satelliten med en nukleär kraftkälla i omloppsbana. Av sjuttio kända satelliter eller rymdsonder som utnyttjat kärnteknik så har tio råkat ut för någon form av haveri. I inget fall har dock haveriet berott på den kärntekniska komponenten. Denna rapport avser att belysa frågeställningen I vilken utsträckning utgör rymdobjekt med nukleära kraftkällor en potentiell risk för radioaktiv kontaminering i Sverige? Det är alltså inte en diskussion för eller emot kärnkraft i rymden. Det är inte heller en värdering av konsekvenserna om radioaktivt material från en satellit skulle nå jordytan. Historiskt har två olika typer av nukleära kraftkällor, Nuclear Power Sources (NPS), använts för att generera elektricitet i rymden. Det är dels reaktorer där energin alstras genom klyvning av 235U, dels så kallade Radioisotope Thermoelectric Generators (RTG) där elektricitet alstras ur värmen från naturligt sönderfallande radionuklider. De enda länder som använt NPS i rymden är USA och Sovjetunionen (samt i ett misslyckat fall Ryssland). Nukleära kraftkällor har använts i tre typer av rymdobjekt: satelliter, rymdsonder och landare (månen/Mars). USA har skjutit upp en reaktor i försökssyfte. All övrig amerikansk användning avser RTG. Sovjetunionen har tvärtom bara skjutit upp några enstaka RTG men nära fyrtio reaktorer. Sovjets nyttjande av NPS är betydligt mindre transparent än USAs. En del av det som finns publicerat är mer eller mindre väl underbyggda bedömningar. Det är troligt att även framtida rymdsonder, mån- och marslandare kommer att nyttja nukleära kraftkällor. Förutom de tidigare aktörerna USA och Sovjetunionen (idag Ryssland) kan vi förvänta oss nukleära system från Kina, Indien och kanske också ESA (European Space Agency). År 1992 antog FN:s generalförsamling en resolution med principer för användning av nukleära kraftkällor i rymden. Resolutionen tar upp elva punkter som slår fast såväl definitioner av ingående termer som när och hur NPS får användas, hur olyckor skall anmälas och hur kompensation för skador till följd av olyckor skall hanteras. Risken för nedfall av nukleärt material i Sverige till följd av en incident som involverar en satellit eller rymdsond bedöms vara mycket liten. Dock kommer allt som någon gång placerats i omloppsbana förr eller senare falla tillbaka till jorden. Som mått på risken att drabbas av nedfall kan därför inte enbart framtida nedfall väljas. Istället har här valts "nedfall inom 100 år". Givet att ingen nation återupptar nyttjandet av NPS i låga banor skulle två typfall kunna urskiljas: - Inom cirka 3 000 år kommer alla de satelliter som idag ligger i så kallad Nuclear Safe Orbit (NSO) att återinträda i jordatmosfären. En satellit, Triad 0I-1X ligger i en lägre bana och kommer därför att återinträda före de övriga. Sannolikheten att det sker inom 100 år bedöms vara så låg att det inte är meningsfullt att ta fram ett kvantitativt värde. - Det finns en risk för att en uppskjutning av en satellit eller rymdsond med nukleärt material misslyckas och att detta material då faller ner över Sverige. Detta är ingen stor risk, men den bedöms ändå vara en eller flera storleksordningar större än risken för att en satellit som idag befinner sig i NSO skall slå ner i Sverige inom 100 år. Om nyttjandet av NPS i låga banor återupptas gäller ovanstående sannolikheter inte längre.