Wann ist die bemannte Raumfahrt am Ende?
Nun wird ja das Ende der Shuttle Ära bei zahlreichen Medien zelebriert. Ich habe das mal zum Nachdenken genutzt. Wie wird es weitergehen in der bemannten Raumfahrt? Es gibt ja (wir hatten die Diskussion hier schon mal) die unterschiedlichsten Ansichten, warum es überhaupt bemannte Raumfahrt gibt. Die Motivlage ist anders als bei der unbemannten Raumfahrt. Dort gibt es eine wissenschaftliche Gemeinschaft, die neue Missionen wünscht. Diese bekommt zwar auch nicht jede Mission, aber in den letzten Jahrzehnten ist doch ein deutlicher Fortschritt festzustellen, wie viel Wissenschaft man pro Dollar bekommt. Bei der bemannten Raumfahrt ist das wegen der immer gleichen Anforderungen des Menschen an die Umgebung und Sicherheit wesentlich schwieriger mehr Wissenschaft für das gleiche Geld zu erhalten. Vielmehr explodieren die Kosten wenn man sich vom Erdorbit zu entfernten Zielen aufmacht. Ich glaube ich sag euch nichts neues, wenn ich darauf hinweise, dass fast niemand von bemannten Missionen wirklich bahnbrechende Erkenntnisse erwartet.
Die meisten die sich hier zu Wort gemeldet haben, argumentieren entweder, dass es ein tiefer Menschheitswunsch ist ins All aufzubrechen oder soziokulturell, also bemannte Raumfahrt gehört zu unserer Kultur wie Theater, das ja auch subventioniert wird und für das sich nur eine Minderheit interessiert. Es gibt für beide Aspekte Gegenargumente. Fürs erste Argument würde ich sagen, dass es wohl ein Schluss von der eigenen Einstellung auf die Aller ist. Und die meisten Leute haben eben keine Entdeckernatur. Sie wollen weder auf einen Himalaja Gipfel klettern, noch zur Titanic herab tauchen (alles heute bezahlbar). Es gab immer Entdecker, nur gibt es den kleinen Unterschied, dass bei der Raumfahrt die Summen so hoch sind, dass ein Einzelner diese nicht aufbringen kann, selbst wenn er Sponsoren oder eine Organisation für seine Idee gewinnt. Zum zweiten ist zu sagen, dass es als Gegenargument viele Kulturen gibt, die keine bemannte Raumfahrt betreiben. Vor allem gibt es einen Unterschied: Von der Förderung der Theater profitiert zwar nur eine Minderheit, aber doch immerhin Hunderttausende in der BRD. Von der bemannten Raumfahrt profitieren dagegen gerade mal ein Astronaut alle paar Jahre. Daher werden sich weitaus weniger finden die gegen eine Kürzung der Mittel in diesem Bereich sind.
Meiner Meinung nach gibt es vor allem politische Gründe für die bemannte Raumfahrt. Es fing an als ein Wettlauf, wer den ersten Mann in den Orbit brachte – das Mercury Programm in den USA und Wostok in der UdSSR. Dann folgte als Reaktion auf Gagarin Flug die Ankündigung des Apolloprogramms. Das führte in den USA zum Gemini Programm als Lückenbüßer und Vorbereitung indem viele Dinge im Erdorbit erprobt werden konnten. In Russland wurde das sehr riskante Woschod Programm aufgelegt mit dem alleinigen Ziel Gemini bei den Erstleistungen zuvorzukommen. Als es bei den ersten zwei Flügen massive Probleme gab wurden alle folgenden Flüge abgesagt.
Russland scheiterte mit seinem Mondprogramm und leugnete es bis 1991. Die USA zogen es durch und wir sehen hier auch als erstes, dass auch wenn bemannte Raumfahrt politisch motiviert ist das nicht für immer und ewig gilt – als die erste Mondlandung erfolgte und das öffentliche Interesse schwand, wurde es vorzeitig eingestellt, obwohl es noch genügend Hardware für drei weitere Landungen gab. Skylab konnte noch aus den Resten durchgeführt werden.
Russland konzentrierte sich auf den Erdorbit. Zum einen um die für die Mondmission entwickelten Sojus Raumschiffe noch zu verwerten, zum anderen weil dieses Segment noch von den USA belegt war – Skylab war nur insgesamt ein halbes Jahr bemannt. Denn noch immer herrschte der kalte Krieg und es galt die eigene Überlegenheit in Form von Langzeitaufenthalten zu beweisen.
Das Shuttle hatte sicher auch politische Gründe. Zwar wurde es als billiger Transporter angekündigt. Doch selbst wenn die projektierten Flugkosten erreichbar gewesen wären, so war es doch schon damals sicher, dass er nie die Entwicklungskosten würde einspielen können. Nein, das Shuttle versprach eine neue Gelegenheit die USA als technologisch führende Nation zu präsentieren – andere Nationen möchten sich mit Wegwerfraketen begnügen. Die USA haben ein wiederverwendbares bemanntes Raumgefährt das zwischen Erde und Orbit wie ein Taxi pendelt. (der Blogautor kann sich noch recht gut erinnern wie andere Autoren zu Beginn des Shuttle Programmes genau diese Sichtweise brachten und auch die Entwicklung der Ariane kritisierten, schließlich wäre diese ja in wenigen Jahren total veraltet und würde keine Nutzlasten mehr bekommen….). Auch politisch ist das das Shuttle nach den Wünschen des Militärs entworfen wurde, denn die NASA wollte ein viel weniger leistungsfähiges Gefährt.
1984 folgte durch Reagan als letzten kalten Krieger der Auftrag zum Bau der ISS, damals noch „Freedom“ getauft. Gerade die Raumstation zeigt aber wie die politische Unterstützung schwinden kann. Als kurz danach Glasnost begann und Michael Gorbatschow so gar nicht in das bisherige Feindbild passte, bröckelte die Unterstützung für die Station. Sie war nun viel zu teuer und neun Jahre lang wurde sie eigentlich nur umgeplant und sie sollte billiger werden. Sie stand mehrmals vor dem Aus, als 1993 die NASA zusammen mit Roskosmos ein neues Konzept präsentieren: Mir-2 und Freedom (inzwischen Alpha getauft) sollten zusammengelegt werden und nochmals billiger werden. Das brachte wieder die politische Unterstützung auch weil das Konzept in eine veränderte Landschaft passte. Das Russland schon jetzt die NASA brauchte, um ihre Mir-1 weiter betreiben zu können, wurde geflissentlich übersehen.
Die Ankündigung von Constellation 2004 war wohl mehr eine Ablenkung von der Columbia Katastrophe als ein ernstgemeintes Programm, denn die Unterstützung die das Programm brauchte bekam es nie. Nun veränderte sich nach 14 toten Astronauten auch die Sicht auf das Shuttle Programm. Es stand nun nicht mehr für nationales Prestige als vielmehr dafür das Leute ihr Leben riskieren in einem unsicheren Gefährt und es wurde überlegt ob es dieses Risiko wert ist. Das Shuttle war nötig zum Aufbau der ISS, aber danach nicht mehr. Also wurde es eingestellt.
Und weil Constellation nie so richtig in die Gänge kam und es viel Kritik an dem Sinn des Programms gab (wir waren ja schon auf dem Mond), wurde es auch eingestellt. Was folgte, ist ein Zugeständnis an die zahllosen Firmen und festen Angestellten in der Raumfahrt – eine Art Beschäftigungsprogramm um etwas zu entwickeln, was man vielleicht mal brauchen könnte, wenn man zum Mars aufbricht. Mit der gleichzeitig beschlossenen Verlängerung der ISS Betriebszeit werden wohl auch nicht alle so richtig zufrieden sein. Die ESA hat keine Bauteile mehr für die nötigen ATV und muss was neues entwickeln. Bei der JAXA wird es angesichts des Entwicklungsbeginns vor mehr einem Jahrzehnt auch nicht anders sein, und die USA müssen Gelder für ein privat finanziertes bemanntes Raunfahrzeug ausgeben, da sie nun sich nicht mehr rausreden können, das bis 2015 ein solches nicht zu entwickeln wäre. Die einzigen die froh sind sind wohl die Russen, die weiter mit der ISS Geld verdienen können – ausgeben wollen sie schon lange keines mehr für die Station.
Da derzeit alle Länder mehr oder weniger mit größeren Staatsverschuldungen zu kämpfen haben, denke ich wird es den politischen Willen, Milliarden für ein neues Projekt auszugeben nicht geben. Pläne für Marsmissionen und Mondmissionen gab es ja schon zuhauf und keiner wurde umgesetzt. So könnte die ISS das letzte Prjekt sein. Vielleicht kommt man angesichts der derzeitigen Situation auch zum Schluss, dass ein Weiterbetrieb der ISS mehr kostet als man sich an Nutzen von ihm erhofft. Schließlich müssen alle Nationen mit Ausnahme von Russland in neue Transporter investieren und selbst dann tickt bei jedem Modul die Uhr – die ältesten werden 2015 schon 17 Jahre in Betrieb sein. Ich prophezeie: Wenn das erste nicht ersetzbare Kernmodul ausfällt, wird die ISS aufgegeben…
zur US Raumfahrt
sicherlich wird bis 2015 bis 2018 werden Flüge nach ISS geben
Soyuz und Privaten Flügen SpaceX, Boeing und Co
ab 2017 wird NASA die ISS nicht mehr finanzieren (letzter stand 2004)
um 2018 erreichen die alten ISS Module Sarja, Unity, Swesda ihre maximale Lebensdauer von 20 Jahre.
wenn diese Ausfallen, wird sicherlich ISS aufgeben. Das ist ein schwerer Schlag für Private Raumfahrt in USA
Wenn bis 2018 keine neu Privaten Raumstationen in Orbit sind und die ISS de-Orbit wird
Denn dann fehlt nämlich wichtige Einnahmequelle !
Für die US Privaten Raumfahrt wird es sehr Knapp
D.h. Sie müssen innerhalb 7 Jahre eine Infrastruktur in orbit haben für Bemannte Raumfahrt
sonst sagen die Große Konzerne wie Boeing sagen „das war s“ und stellen die sparte ein
und für SpaceX bedeuten es Konkurs .
wahrend SpaceX Fans und Robert Zubrin in Internet darüber Toben…
Bei ESA das üblich Vision lose durchschnitt Politik der Wissenschaftsminister, die seit Jahrzehnte herrscht
also keine Bemannte Raumschiffe auf ATV Basis, was sicherlich zur Ariane 6 fuhrt.
Russland spuckt immer große Tone wenn um Raumfahrt geht
aber die Realität ist eine Andere
neue Trägerraketen gibt massiv nur auf Papier
Angara ist seit 1995 in der Entwicklung bis auf 2 Testflüge der Sud Koreaner Variante Naro-1
Der Testflug der russische Version seit 10 Jahren dauert verschoben wegen „Finanziellen Gründe“
Somit ist Angara, der „Duke nukem“ der Raketenindustrie
von russische ISS Module sind bis jetzt 4 gestartet ,von ursprünglich geplante 8 Module
und ob das fünfte Modul noch 2015 gestartet wird bezweifle ich sehr.
Japan hat nach der Erdbeben Katastrophe und Fukushima GAU massive Probleme
und wird für nächste Jahrzehnt kein großes Geld in JAXA stecken
Ich denke sogar das Kibo langfristig als erste ISS Modul abgeschaltet oder Verkauft wird !
Indien ISRO spielt mit den Gedanken für Bemannte Indische Raumfahrt
Auch an Mond lande Missionen mit Saturn V großen Raketen
Doch spielen hier die Indische Politiker mit ?
China hat ein Blühendes Raumfahrprogamm, daß langsam aber sicher vorangeht
dieses Jahr geht erste Raumstation Tiangong 1 in Orbit mit Rendezvous von unbemannten Shenzhou 8
dann 2012 erste bemannte flug zu Tiangong 1
irgendwann um 2015 wird China dann eine MIR große Raumstation Tiangong 3 in Orbit bringen.
ich glaube nicht das China KP private US firmen wie Boeing oder SpaceX das andocken erlaubt.
Doch wie geht’s weiter ?
China wird sicherlich Tiangong 3 bis 2025 und langer in Betrieb halten.
auch werden sicher Shenzhou um den Mond fliegen, vielleicht sogar Bemannte Mondlandungen
Doch China wird auch das Interesse an Raumfahrt verlieren wie die USA,
Z.B. China Wirtschaft Boom ende und es beginnt eine neue Weltwirtschaft Krise …
Die Interessenlage bei der unbemannten Raumfahrt ist in meinen Augen sehr optimistisch beschrieben. Die wissenschaftliche Gemeinschaft ist auch nicht größer ald die Anzahl der Zuschauer bei einer neuen Mission. Das Problem ist, solange man jeden cent umdrehen muss bevor man ihn zum Überleben ausgibt, solange geht einem die Raumfahrt (sowohl die bemannte als auch die unbemannte) krass ausgedrückt am Arsche vorbei. Die Menschen in Deutschland sind nun seit ca 20 Jahren auf Einzelkämpfertum und Ellenbogen getrimmt, und jeder GEdanke an Solidarität wurde bekämpft (nicht anders ist Hartz4 zu verstehen). Die Profiteure dieser Umerziehung schauen nur auf möglichst schnell wachsende Zahlen, und sind wenig begeisterungsfähig. Nicht umsonst muss mittlerweilen in Deutschland jede kleine Neuerung durch Subventionen gestützt und vorangetrieben werden.
Speziell bei der bemannten Raumfahrt war der ursprüngliche Gedanke eine Besiedelung des Weltraums (Kolonien oder Produktionsstäten im Weltraum). Das erreicht man allerdings nicht mit Aktionen, die einer Atlantikquerung im Paddelboot gleichkommen. Es ist noch nicht eine Überlebensfähige Niederlassung gegründet worden. Damit ist langsam die Begeisterung dafür geschwunden, und das kühle Rechnen hat wieder die Oberhand gewonnen. Wenn auf der Erde noch genug zu tun ist, dann braucht man keine neue Aufgabe im All.
Hallo!
Meine Rede!
Wenn die bemannte Raumfahrt mehr und mehr aus dem Blick der Öffentlichkeit verschwindet, wird es sicher nicht mehr Mittel für die unbemannte Raumfahrt geben. Wozu auch? Ich vermute mal, eher noch weniger.
„Von der bemannten Raumfahrt profitieren dagegen gerade mal ein Astronaut alle paar Jahre.“
Das ist natürlich eine Verkürzung der Sichtweise. Wenn man den Technologieschub anschaut, den das Apollo-Programm bewirkt hat, kann man das nicht so abtun.
Kennedy sagte über das Mondprogramm:“Wir müssen es tun, nicht weil es leicht ist, sondern weil es schwer ist.“
Ist im Grunde eine Binsenweisheit. Wenn ich immer nur das mache, was ich schon kann und weiss, werde ich keine neuen Erkenntnisse gewinnen und keine neuen Technologien entwickeln.
Auch auf die Gefahr hin, mich zu wiederholen.
Ziele erreicht man nur, wenn man sich welche steckt.
Ich glaube, für einen Technologieschub ist ein neues Ziel notwendig. Im Grunde ist es egal ob es ein Weltraumprojekt oder ein anderes ist.
Bloss was könnte das sein?
Bezüglich der ISS sehe ich die Perspektive aus heutiger Sicht auch pessimistisch.
Es sind aber auch andere Szenarien denkbar.
Es könnte private Module (wie z.B. aufblasbare von Bigelow) für Weltraumtourismus geben. So ließen sich zusätzliche Einnahmen gewinnen um die ISS weiter zu betreiben. Ich glaube nicht, dass man aus heutiger Sicht die gesamten Kosten decken kann, aber ein paar 100 Millionen EUR kann man den reichen Knöppen dieser Welt durchaus pro Jahr abzocken. Bigelow rechnet mit 29 Mio. $ pro Person und Monat.
Grüße
Peter Langer
Hallo Bernd,
ich stimme mit großen Teilen deines Beitrags überein, sehen aber für die Zukunft alles andere als schwarz, dank Firmen wie Space X (ich weiß, die hast du gefressen), Virgin Galactic, Bigelow Aerospace und Co. Denn die werden dafür sorgen das der erdnahe Orbit kostengünstig erschlossen wird. Und ich bin mir absolut sicher das wir vor 2050 bemannt auf den Mars landen werden. Wahrscheinlich wird es eine multinationale Mission werden (USA,Japan, Canada, Brasilien, EU,…) ähnlich wie bei der ISS, aber auch wenn es die Chinesen aus eigener Kraft schaffen sollten würde ich mich als Weltraumenthusiast freuen. Wir gehen spannenden Zeiten entgegen und ich könnte mir sogar vorstellen das zukünftige Generationen uns darum beneiden, bei den ersten größeren Schritten der Menschheit ins All live dabei zu sein.
@Peter Langer:
Natürlich fallen immer bei Entwicklungen Abfallprodukte ab, das gilt nicht nur für die bemannte Raumfahrt. Nur ist es in meinen Augen grundfalsch ein Programm damit zu begründen. Die gleichen entwicklungen hätte man natürlich auch ohne apolloprogramm in anderen Forschungsprojekten anstreben können und dafür weitaus weniger Geld gebraucht.
Heute muss alles State of the Art sein. Die bemannte Raumfahrt zeichnet sicher heute eher dadurch aus das sie gut abgehangene und bewährte Technologien einsetzt.
@Sven
Andere firmen mögen den erdnahen Raum kostengünstiger (bestimmt nicht preiswert) erschließen. Nur ändert das natürlich nichts daran, dass dort derzeit nichts wirklich weltbewegendes gemacht wird. Ich tippe auch eher auf mehr Touristentripps für Superreiche.
Auch eine Perspektive: Statt Forschungslabors ein Tummelplatz für gelangweilte Edel-Penner mit zu viel Geld. Dann könnte man den Ausdruck „die oberen Zehntausend“ irgendwann wörtlich nehmen.
Fuer mich ist das Hauptproblem die „Angst“ vor dem nuklearen Antrieb.
Solange man keine effizienten Antriebe hat, mit denen man „locker“ mal eben in ein paar Tagen zum Mars fliegen koennte, und stattdessen jedes Uranpartikelchen zaehlt und darueber schwadroniert, dass pro Start einer nuklearen Rakete vielleicht unter 30 kombinierten ungluecklicken Umstaenden irgendwo eine Fliege sterben koennte, wird es keine grossartigen Fortschritte in der bemannten Raumfahrt geben.
Nukleare Antriebe haben nicht ganz den doppelten spezifischen Impuls und eine wesentlich schlechtere Voll/Leermasse. Damit dauern Reisen zum Mars bei gleicher Nutzlast nicht ein paar Tage. Das ist physikalisch nicht möglich.
@Bernd: Das sind wohl die „konservativen“ Antriebe. Wie waere es z.B. mit diesem hier, oder ist der technischer Unsinn?
http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_salt-water_rocket
Hallo!
„Natürlich fallen immer bei Entwicklungen Abfallprodukte ab, das gilt nicht nur für die bemannte Raumfahrt. Nur ist es in meinen Augen grundfalsch ein Programm damit zu begründen. Die gleichen entwicklungen hätte man natürlich auch ohne apolloprogramm in anderen Forschungsprojekten anstreben können und dafür weitaus weniger Geld gebraucht.“
Das möchte ich hier vehement bezweifeln.
Ohne Apollo Programm hat damals niemand die Notwendigkeit für kleine Computer gesehen. Alle Welt ging davon aus, dass die Zukunft bei großen Zentralrechnern liegen würde. Daher war Miniaturisierung ein angenehmer Nebeneffekt, aber kein essentielles Ziel.
Erst die für Apollo stark forcierte Miniaturisierung hat den Trend zu kleinen dezentralen Computern sprich zu PCs begründet.
Es sind ja gerade die überraschenden Effekte, die diese Großprojekte auf ganz anderen Gebieten bewirken. Im Nachhinein kann man leicht nachweisen, dass man es auch billiger hätte haben können. Hättentääten! Nur wäre so keiner draufgekommen so was zu entwickeln!
Wo wir gerade bei fragwürdigen Projekten sind. Ich halte den Fusionsreaktor für absolut blödsinnig.
Die Wärmeenergie von Millionen Grad heissem Plasma durch einen Torus aus Magneten nahe dem absoluten Nullpunkt durchzuschleusen und damit eine Dampfturbine zu betreiben ist so von hinten durchs Knie geschossen, wie die Grammatik dieses Satzes.
Seit 50 Jahren wird uns grenzenlose Energie aus Kernfusion versprochen – und bis heute ist noch nicht eine Kilowattstunde kommerziell erzeugt worden. Der Entwicklungaufwand (50 Jahre Forschung in mehreren Ländern!) wird niemals reinkommen.
Dabei ist das Problem der Energieerzeugung aus Kernfusion in der Sonne seit Milliarden von Jahren gelöst, und die technischen Lösungen für die Nutzung dieser Energie auf der Erde heutzutage auch: Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft und Biomasse in Hülle und Fülle. Man muss das Potenzial dieses sichersten aller Fusionsreaktoren nur noch anzapfen.
Wenn schon Geld in die Kernfusion, dann lieber in ein Fusions-Raketentriebwerk stecken, mit dem man wirklich in ein paar Wochen zum Mars fliegen kann.
Das kommt billiger als nochmal 30 Jahre lang versuchen, das widerspenstige Plasma in irgenwelchen Donuts einzusperren.
Grüße
Peter Langer
Grundsätzlich sind nukleare Antriebe wie NERVA (man nehme einen „Wasserstoffgekühlten“ Kernreaktor und stoße den aufgeheizten Wasserstoff durch eine Düse aus) eine verdammt idiotische Idee.
Sicherheit ist de-fakto null, wobei das Problem nicht Uran oder Plutonium sind, sondern die deutlich radioaktiveren Spaltprodukte. Wenn so ein Ding abstürzt, ist ein Desaster vorprogrammiert, weil der Reaktor notwendigerweise ungeschützt ist.
Eine andere Sache sind elektrische Antriebe wie VASIMR, die zwecks Stromversorgung erst in einem höheren Orbit (oder besser noch: nach verlassen des Orbits) einen Kernreaktor in Betrieb nehmen. Bis zu dem Zeitpunkt ist die Radioaktivität der Brennstäbe nur ein Bruchteil der einer herkömmlichen Radioisotopenbatterie mit Pu-238 (pro Kilogramm ungefähr ein dreihundertstel, wenn man Pu-239 verwendet oder ein zehnmillionstel für U-235 – bei 30-40 facher Energieausbeute).
In Sachen Sicherheit bei einem Fehlstart, Steuerbarkeit und Energiedichte sind solche Reaktoren den Radioisotopenbatterien weit überlegen – auch wenn der Betrieb natürlich etwas weniger trivial ist. Radioisotopenbatterien sind einfach immer heiß und fertig – ein Reaktor muss gesteuert werden.
In gewissen Rahmen geht die Steuerung passiv – indem man den Reaktor so baut, dass er sich beim Aufheizen ausdehnt, die Kettenreaktion dadurch wieder abflaut und sich der Reaktor wieder abkühlt. Umgekehrt würde nach dem abkühlen die Kettenreaktion wieder angefacht. – Es stellt sich somit ein Gleichgewicht ein.
Langfristig wird aber durch die Spaltprodukte die Kettenreaktion gehemmt und dann muss von außen eingegriffen werden und z.B. durch heraus ziehen eines Steuerstabs die Kettenreaktion wieder etwas angeheizt werden. Umgekehrt kann aber durch hinein schieben die Kettenreaktion gebremst werden, wenn gerade weniger Leistung gebraucht wird – was bei Radioisotopenbatterien unmöglich ist.
Was mit Kernreaktoren im Flug (bei Schwerelosigkeit im Vakuum …) alles schief gehen kann, kann man aber nicht 100%ig voraussagen. Deshalb sollte man den Reaktor auch im stark unterkritischen Zustand halten und großzügig mit Neutronenabsorbern versehen bis er einen ausreichend hohen Orbit erreicht hat und man mit Sicherheit sagen kann, dass er nicht mehr unkontrolliert abstürzen kann.
Bis dahin würden sich selbst bei völliger Zerstörung des Reaktors die Probleme mit der Radioaktivität in engen Grenzen halten – weil noch keine Kettenreaktion stattgefunden hat und noch keine Spaltprodukte im Reaktor vorhanden sind.
Danach hätte man ein äußerst ernsthaftes Problem das man nicht auf der Erde haben will. Notfalls kann man einen Satelliten mit defektem Reaktor in einer zweiten Mission auf Fluchtgeschwindigkeit von der Erde weg beschleunigen. – Wenn er einmal unten ist, hilft das auch nicht mehr.
Ich glaube mich zu erinnern, dass die Russen solche Reaktoren schon geflogen haben. Was nicht so schlimm gewesen wäre, wenn die üblichen Probleme mit der Zuverlässigkeit der restlichen Systeme damals wegen dessen niedrigen Orbit nicht zum Absturz des Satelliten geführt hätten …
@Pragmatiker:
Ja, die Salzwasserrakete dürfte im Prinzip ohne weiteres Funktionieren. Sie zeichnet aber die durchaus bemerkenswerte Eigenschaft aus, ein um Größenordnungen idiotischeres Konzept als NERVA zu sein – was sonst nur noch das Projekt Orion schafft (und dessen Konzept sieht vor Atombombenexplosionen zum Vortrieb zu nutzen).
Die Idee ist, eine mit Plutonium- oder Uransalzen stark angereicherte Wasserlösung in Richtung einer „Brennkammer“ zu pumpen. Darin wird diese fast sofort überkritisch und es kommt zu einer gallopierenden Kettenreaktion, bei der schon viele spaltbare Atome gespalten und viele Neutronen freigesetzt werden.
Es braucht dann aber noch einige Bruchteile einer Sekunde, bis die vielen freigesetzten Neutronen weitere Atome spalten und so der wesentliche Teil der Energie freigesetzt wird. Wenn sich die Salzlösung an dem Punkt außerhalb der Düse befindet, erzeugt überhitzten Wasserdampf (der wahrscheinlich auch dissoziiert und deswegen einen hohen spezifischen Impuls hat), erzeugt Schub und alles ist gut.
Schaffen es die Pumpen nicht, die Salzlösung schnell genug aus der Kammer hinaus zu pumpen, wenn eine der Pumpen ausfällt oder die Leistung abfällt, dann findet die gesamte Kettenreaktion innerhalb der „Brennkammer“ statt. Kurz: Das ganze Ding fliegt einem um die Ohren.
Oh, und habe ich erwähnt, dass die radioaktiven Spaltprodukte zusammen mit der Salzlösung mit der größten Selbstverständlichkeit aus der Rakete heraus geblasen werden?
Es gibt da noch ein Problem: Zum Betrieb dieses Reaktors braucht man Treibstoffvoräte, die das Mehrfache der kritischen Masse betragen. Der gesamte Treibstoff müßte also auf viele kleine Tanks verteilt werden, und jeder einzelne müßte mit einem recht schweren Bleimantel abgeschirmt werden. Dazu einen ganzen Wald von Rohrleitungen und Pumpen, und auch die müßten entsprechend abgeschirmt sein.
Also praktisch ein fliegender Bleiklotz. Da bleibt von der hohen Energiedichte des eigentlichen Reaktors nicht mehr viel übrig.
Der russische RORSAT hatte laut Wikipedia 31kg Uran an Bord (angereichert auf 90% U-235). Cassini und diverse andere Raumsonden hatten 7,8kg Pu-238 an Bord.
Der Satellit wog etwa 4t, der Reaktor selbst etwa 130kg (dazu kommt aber noch die Masse für die Radiatoren):
http://www.svengrahn.pp.se/trackind/RORSAT/RORSAT.html
Von der Energiedichte blieb genug übrig, dass man von diesen Satelliten 18 Stück gebaut hat.
Die RORSAT Satellitenreihe wurde in den 60er Jahren gestartet und in den 80er Jahren eingestellt – drei Satelliten sind abgestürzt (einer beim Start, zwei weitere schafften bei Einsatzende nicht mehr den Flug in die Parkbahn – einer stürzte in Kanada ab, ein weiterer über dem Südatlantik). Der Rest fliegt auf 900 km hohen Parkbahnen – im Einsatz waren sie wohl deutlich tiefer.
Wären sie nicht im niedrigen Erdorbit unterwegs gewesen, sondern als Raumsonden von der Erde weg, hätten die Fehlfunktionen der Antriebe kein Problem bedeutet. (Die Mission wäre zu dem Zeitpunkt ja abgeschlossen und die Sonde weit weg von der Erde.)
Für bemannte Flüge sind sie natürlich ziemlich induskutabel.
Ach Zurbrin, dann ist ja alles klar. Dessen einziges Konzept das mal von unabhängigen Stellen geprüft wurde (Mars direct) entpuppte sich als so nicht realisierbar. Inzwischen ist es ja auf einen Flzg mit einer Falcon heavy zusammengeschrumpft. Na klar, also wenn man Atomreaktoren bauen kann wie praktisch wie eine Atombombe funktionieren, dann klappt das, genauso wie Orion und dadaläus. Mit Wasserstoffbomben oder Photonen Raketen oder Antimatiere geht es natürlich noch schneller. Und wenn erst mal der Warpantrieb genutzt wird….
Bei den genannten Beispielen ist der GESAMTE Kernbrennstoff von Anfang an im Reaktor. Bei einer Salzwasserrakete eben nicht, und da im Betrieb ständig Kernbrennstoff rausgeblasen wird, braucht man die mehrfache Menge um eine Kettenreaktion am Laufen zu halten. Und die muß eben so gelagert werden, daß keine Kettenreaktion einsetzt bevor das Zeug überhaupt in den Reaktor kommt. Die schönste Rakete nutzt schließlich nichts, wenn sie schon beim Auftanken explodiert.
Sieh dir mal an, was ein einziger Castor-Behälter wiegt. Einige Dutzend davon bei ein paar KW Reaktorleistung – da haben selbst chemische Treibstoffe eine höhere Energiedichte.
Die Salzwasserrakete hat auch herzlich wenig mit einem Kernreaktor im herkömmlichen Sinn zu tun – und über die habe ich auch nicht weiter gesprochen.
Im übrigen: chemische Reaktionen setzen Energie in der Größenordnung 1-2eV pro Atom frei. Kernspaltung setzt etwa 200MeV pro Atom frei. Ok, die Atome sind etwa 10-20 mal so schwer – aber das heißt immernoch, dass ein Gramm Material bei der Kernspaltung so viel Energie freisetzen wie etwa 10-20 Tonnen chemischer Brennstoffe.
Du solltest deine Aussage also noch einmal überdenken.
Ja die Salzwasserrakete hat mehr mit einer Atomreaktor gemein. Bei chemischen Treibstoff passieren die Gase in etwa 1/1000 s die düse. Diese Rakete muss also so gebaut sein, dass im Reaktorkern nichts passiert und 1/1000 s später die ganze Atombombenexplosion im Miniformat. Wenn es 1/1000 s zu früh ist geht der Reaktor hoch, bei 1/1000 s haben die Gase die Düse schon verlassen und sind hinreichend verdünnt, als dass nichts mehr passiert. Also das klingt ja richtig nach risikolosem Konzept für die Zukunft….
> Ja die Salzwasserrakete hat mehr mit einer Atomreaktor gemein.
Meintest du hier, „… hat mehr mit einer Atombombe gemein“?
Nach Wikipedia eine Mischung von beidem. Deswegen halte ich sie auch nicht für eine so gute Idee.
Du machst einen großen Denkfehler: Du vergleichst nur die Energiedichte von chemischem Treibstoff und nuklearem Treibstoff. Bei einer chemischen Rakete macht der Treibstoff aber den größten Teil des Gesamtgewichts einer Rakete aus, bei einem nuklearen Nntrieb nur einen verschwindend kleinen Teil. Bei einer Salzwasserrakete wird das aber besonders drastisch.
Der dort verwendete Treibstoff besteht zum größten Teil aus Wasser, der Urangehalt dürfte mal grob geschätzt bei etwa 1% liegen. Das ist aber ein „Verdünnungsgrad“, wie er ungefähr auch in normalen Kernkraftwerken vorliegt. Dann beträgt aber die kritische Masse schon um die 100 Tonnen!. Nicht nur die 31 Kilo von einem Reaktorchen.
Da das Zeug im Reaktor verdampft, muß der schon recht groß sein um 100 Tonnen Dampf unterzubringen. Ebenso die Reaktor-Abschirmung.
Dazu kommt, daß man nicht nur die kritische Masse braucht, sondern wesentlich mehr. Schließlich wird der Kernbrennstoff ja ständig durch den Reaktor geblasen.
Außer dem Rektor muß auch noch der Tank abgeschirmt werden, und damit die Kernreaktion nicht schon dort einsetzt muß der Treibstoff auch noch in voneinander abgeschirmte kleine Tanks verteilt werden. Schließlich ist in den Tanks wesentlich mehr Kernbrennstoff als im Reaktor, und der soll ja nicht schon dort reagieren.
Und nun der Hammer: Da der Kernbrennstoff ja in Wasser gelöst ist, mus das gesamte Wasser mit abgeschirmt werden. Bei einem Urangehalt von 1% wäre das vom Gewicht her das 100-fache. Uran hat aber eine Dichte um die 20, das heißt die Tanks müssen dann das 2000-fache Volumen haben! Und ringsrum eine recht dicke und schwere Strahlenabschirmung.
Und noch eins: So schnell wie das Zeug durch den Reaktor geblasen wird, kann nur ein recht geringer Teil des Kernbrennstoffs reagieren. Das Meiste wird ungenutzt rausgeblasen.
Unterm Strich kann man also sagen: Ein fliegender Bleiklotz, bei dem der Anteil des wirklich nutzbaren Kernbrennstoffs im Verhältnis zum Gesamtgewicht gegen Null geht.
Ich dachte, ich hätte klar gemacht, dass ich nicht von der Salzwasserrakete gesprochen habe.
Dann haben wir die ganze Zeit aneinander vorbeigeredet. Kein Wunder daÃ
Manchmal hasse ich das Internet.