Mit Kernreaktoren schnell zur Heliopause

Damit ihr mir nicht den Blog verlasst, heute wieder ein kleiner Zwischenblog, der sich – wie sollte es auch anders sein – vom meinem aktuellen Buch ableitet. Das wird immer umfangreicher, gestern habe ich die 500 Seiten überschritten. Es wird wohl mein umfangreichstes Einzelwerk werden, Aber ich sehe Licht am Ende des Tunnels, ich bin gerade bei Uranus den ich diese Woche noch abschließen werde, dann kommt noch Neptun und die Sonden. Leider wird es bei 500 Seiten und Farbbabildungen auch teurer, ich rechne nun mit 50 Euro.

Was Voyager heute, lange nach den Vorbeiflügen an den vier Gasriesen so wertvoll macht, ist ihre Entfernung. Seit 2004/2008 haben sie die Grenze der Heliopause überschritten und befanden sich bis 2012/2018 in der Zone in der sich interstellares und solares Medium durchmischen. Seitdem sind sie im interstellaren Medium, aber doch noch nicht so ganz – die Teilchenumgebung wird schon von der galaktischen Materie dominiert, das Magnetfeld aber noch nicht. Ich glaube aber nicht das sie in der Zeit, die ihnen noch bleibt, bis man auch die letzten Instrumente abschalten muss, das reine interstellare Medium erreichen. Continue reading „Mit Kernreaktoren schnell zur Heliopause“

Alternativen zu Plutonium-238 RTG

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Europa-Clipper wird die vierte Raumsonde in Jupiterentfernung sein die auf RTG (Radioisotopengeneratoren) verzichtet und Solarzellen zur Stromgewinnung einsetzt. Zeit mal die Problematik der Energiequelle von RTG, dem Plutoniumisotop 238 und die Alternativen zu beleuchten. Continue reading „Alternativen zu Plutonium-238 RTG“

Nukleare Triebwerke – brauchen wir die?

Vor einigen Tagen vergab die DARPA einen Auftrag für die Erforschung nuklearer Triebwerke. Der Auftrag ist (gemessen an den Summen in der Raumfahrt) klein, aber es ist der erste Auftrag, von dem ich seit Jahren höre.

Zeit sich nochmals damit zu beschäftigen. Das grundlegende Prinzip eines nuklearen Triebwerks unterscheidet sich nicht von dem eines chemischen Triebwerks. Hier wie dort wird ein Arbeitsmedium auf hohe Temperaturen erhitzt und verlässt die Düse mit hoher Geschwindigkeit, diese Ausströmgeschwindigkeit multipliziert mit dem Materiedurchsatz erzeugt den Schub der die Stufe antreibt. Der einzige Unterschied ist, dass die hohe Temperatur die das Gas für eine hohe Ausströmgeschwindigkeit erreichen muss, beim chemischen Treibstoff aus einer chemischen Reaktion stammt, die exergonisch ist und beim nuklearen Antrieb durch die Wärmeabgabe eines Reaktors, bei dem eine Kernreaktion stattfindet. Continue reading „Nukleare Triebwerke – brauchen wir die?“

Einsatzmöglichkeiten für Kernreaktoren bei Raumfahrzeugen

Wenn heute radioaktives Material bei Raumfahrzeugen (sowohl bemannt wie unbemannt) eingesetzt wird, dann meist in RTG, dabei wird die beim Zerfall freiwerdende Wärme in Strom umgewandelt, meist über die Eigenschaft bestimmter Metalle bei einem Temperaturgradienten Strom abzugeben. (thermoelektrischer Effekt, steckt auch im Kürzel RTG). Eingesetzt wird fast ausschließlich Plutonium-238 ein relativ seltenes Isotop, das aufwendig zu produzieren ist und in normalen Kernreaktoren kaum anfällt, bzw. wieder zerstört wird.

Kernreaktoren wurden bisher kaum eingesetzt. Die USA hatten einen Test mit SERT Mitte der Sechziger, Russland hat für eine bestimmte Satellitenklasse, die einen hohen Strombedarf hatten, kleine Kernreaktoren gebaut. Dies aber auch vor zwanzig Jahren eingestellt. Continue reading „Einsatzmöglichkeiten für Kernreaktoren bei Raumfahrzeugen“