2017年10月4日，美国众议院科学、空间和技术委员会空间分委会召开了主题为“推动探索：恢复放射性同位素生产与‘卡西尼探测器’（Cassini）的经验教训”的听证会，目的是评估NASA对钚-238（Pu-238）的需求和美国能源部（DOE）在恢复Pu-238生产方面的进展。美国政府问责办公室（GAO）在听证会上发布了对恢复美国国内Pu-238生产工作的审查报告，报告称，如果Pu-238的生产不能够满足最低预期，NASA的未来任务可能会面临风险。GAO建议DOE采取有效措施，确保Pu-238的生产能够满足NASA未来任务的需求^[1],[2],[3]。

Pu-238被用于航天器的放射性同位素电源系统（RPS）中，在深空等无法获得太阳能或其他能源的环境中，可以利用RPS将Pu-238自然衰变产生的热量转化为电能，为NASA的空间探索任务提供支持。在近期终止的Cassini土星探测任务中，Pu-238的使用对任务取得科学发现做出了重要贡献。然而，由于种种原因，美国在上世纪80年代一度停止了Pu-238的生产。2015年DOE恢复Pu-238的生产，但由于技术难度较高，在能否满足NASA对Pu-238的预期需求方面面临着重大挑战。有鉴于此，众议院空间分委员会于2015年要求GAO对NASA和DOE在恢复国内Pu-238生产方面的进展进行评估。此次听证会对美国当前在恢复Pu-238生产方面的进展进行了审查，并对其可能推动的科学研究进行了深入探讨。

1、研究发现

（1）NASA之所以在空间任务中采用RPS，主要是基于机构的科学目标和任务目标的考虑。在2011财年DOE旨在恢复Pu-238生产的“供应项目”设立之前，Pu-238供应短缺限制了NASA对采用RPS供电的任务的选择。但在“供应项目”启动之后，NASA在选择任务时不再考虑任务采用何种方式发电。一旦任务被选中，NASA会在任务早期审查程序中对电源进行考查。影响NASA对RPS和Pu-238的需求的因素有很多。例如，RPS和任务的高成本会直接影响对RPS的需求。NASA的预算只够每4年支持一项RPS任务。另一方面，预期的RPS效率方面的技术进步又会降低NASA对RPS和Pu-238的需求。

（2）DOE在恢复Pu-238生产以满足NASA未来需求方面已经取得一些进展，并明确了实现其生产目标的若干挑战。自从“供应项目”启动以来，DOE已经生产出100克Pu-238，预期到2019年可实现阶段目标。与此同时，DOE也意识到，要想实现“供应项目”提出的到2026年每年生产1.5千克Pu-238的目标，仍面临一系列挑战，包括：DOE尚未对从被辐射物中提取新的Pu-238以实现生产目标所需的化学处理方法进行优化；实现Pu-238的生产目标需要使用两个反应堆，但目前只有一个反应堆可以生产Pu-238，另一个反应堆正在等待预定的维护。此外，DOE采用了一种全新的方法、基于定量生产方式来管理“供应项目”和RPS生产，但同时却没有制定实施方案。没有具体的目标和中间节点就无法证明DOE在实现生产目标和解决此前确定的挑战方面究竟取得了哪些进展。而利用新方法来管理“供应项目”，并不能提高DOE对已知的挑战可能带来的长期影响进行评估的能力，如化学处理方法和反应堆的可用性，也无法促进DOE与NASA就相关影响进行沟通。由于难以对已知的挑战的长期影响进行评估，且无法就这些影响与NASA进行沟通，DOE可能会危及NASA在未来任务中采用RPS作为电源的能力。

2、主要结论

（1）如果Pu-238的生产不能满足最低预期，或NASA决定再发射一项采用Pu-238供电的任务，或出于国家安全考虑或其他非NASA业务的需求要使用Pu-238，那么NASA的未来任务可能会面临风险。

（2）DOE已开始生产少量的Pu-238，并通过实际生产明确了DOE正在应对的关键挑战。

（3）为了确保可以获得空间探索所需的Pu-238和RPS，报告对DOE部长提出三条行动建议，包括改进生产计划以及加强与NASA的沟通交流，以应对在Pu-238的生产方面面临的挑战。DOE表示接受GAO的建议。DOE正在制定方案，以更有效地监测Pu-238的生产进度；DOE将与NASA合作确定、评估和制定方案，以应对已知挑战；作为生产进度监测方案的一部分，DOE拟对综合性系统性风险进行跟踪。基于上述情况，GAO认为，DOE将能够更好地根据NASA的需要生产Pu-238，制造RPS。                                     （杨帆）