带有圆顶结构、研究模块、观察舱和通信卫星天线的月球基地示意图(图片来源：NNL)

自 1960 年代初以来，以钚 238 为燃料的放射性同位素动力系统(有时称为核电池)已普遍用于太空任务。放射性同位素热电发电机和放射性同位素加热器装置可以在长时间的深空任务中持续提供电力和热量。Pu-238 是通过辐照研究反应堆中从研究反应堆燃料或特殊目标中回收的镎 237 制成的。Pu-238 仅在供应有限的美国和俄罗斯生产，因此迫切需要替代品。

这项由英国航天局委托和资助的 NNL 工作将在位于坎布里亚郡塞拉菲尔德基地的 NNL 旗舰中心实验室的一个价值 1900 万英镑(2300 万美元)的新实验室中交付，该实验室配备了下一代设备和技术。

他们表示，它将在全球短缺的情况下为太空电池提供主权燃料供应，使英国及其合作伙伴能够开展新的太空科学和探索任务。

在获得英国航天局的支持之前，英国对欧洲航天局的一系列新计划进行了创纪录的投资，其中包括 2200 万英镑用于使用放射性同位素能量的欧洲设备 (ENDURE)，该项目将使用放射性同位素开发用于加热和为航天器提供动力的系统。

NNL 表示自 2009 年以来一直致力于这项工作，当时其研究人员首次发现镅 241 是 Pu-238 的替代品，它是在核反应堆用过的燃料发生放射性衰变时产生的，它可以发出 400 多小时的能量年。2019 年，NNL 和莱斯特大学宣布他们已经从镅中产生了可用的电力。这一成就被视为迈向镅在太空电池中的潜在用途的一步。

合作伙伴表示，随着 Sellafield 的 Am-241 供应充足，新的合作“将把一个经过验证的科学概念变成一个完全实现的技术”。

由 Am-241 供电的太空电池预计将在未来四年内投入使用，并可能首先用于欧洲航天局的阿尔戈号登月任务和未来的深空任务。

“能够提供全球独一无二的镅 241 供应将鼓励投资并为寻求探索核能的各种英国工业释放增长机会，”英国科学大臣乔治弗里曼说。

“在过去的 50 年里，太空任务一直使用钚 238 来阻止航天器冻结，但供应非常有限，”NNL 负责这项工作的客户总监蒂姆·廷斯利 (Tim Tinsley) 指出。“在 NNL，我们已经确定了镅 241 的大量储量，这是一种放射性同位素，其性质与钚 238 相似，但具有改变英国太空雄心的潜力。

“这项工作在英国航天局的支持下得以实现，它将见证我们运用数十年在分离和纯化用过的核材料方面的经验，以释放巨大的公共利益，它是我们核工业目标的核心科学造福社会。”

英国航天局首席执行官保罗贝特补充说：“这种制造镅为太空任务提供动力的创新方法将使我们不仅能够更长时间地维持对月球和火星的探索，而且能够比以往任何时候都更深入地探索太空。支持国家核实验室的扩建将使英国成为世界上唯一能够生产这种可行的钚替代品的国家，从而减少全球太空界对有限供应的依赖，而获得这些供应的难度和成本越来越高。

“英国航天局致力于保持太空活动的可持续性，这项足智多谋的技术利用了其他未使用的废钚副产品，而不会产生额外的废物。”