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Web Log Teil 134 : 16.10.2009-

Donnerstag 16.10.2009: Atommüllentsorgung im Weltall?

Gestern sah ich den Beitrag über Atommüll auf Arte. Die Entsorgung ist ja noch immer nicht gelöst. Dabei gab es ja schon viele Ideen wie man ihn endgültig wegbekommt. Nicht zuletzt hat man auch das All dafür vorgeschlagen. Die NASA hat in den Zeiten, in denen sie noch annahm, das Space Shuttle wäre billig und würde häufig fliegen, unter anderem auch nach der Entsorgung von Atommüll ins All untersuchen lassen.

Die Idee war, den Atommüll so aufzubereiten, dass man nur den Teil erhält der sehr lange radioaktiv ist, also der bei Erdlagerstätten für die Forderung für Stabilität über Millionen von Jahren verantwortlich ist. Die anderen Isotope die nach einigen Jahrhunderten bis Jahrtausenden abgeklungen sind haben Halbwertszeiten, die im Bereich liegen, in dem wir heute schon Erfahrungen mit Lagerungen haben oder der Stabilität von Bauwerken. Im folgenden will ich Daten von Jesco von Puttkamer "Der erste Tag der neuen Welt" S. 253 ff verwenden

Je Tonne Kernbrennstoff sollten im "Purex" Verfahren der Großteil des nicht umgesetzten Kernbrennstoffs und des gebildeten spaltbaren Materials wieder verwendet werden und so nur noch 40 kg reiner Atommüll zurückbleiben. Ein Kernkraftwerk der 1 GW Klasse produziert so aus 30 t Brennelementen 1,2 t hoch strahlenden Atommüll. Die USA sollten so 1980 aus 4300 t Brennelementen rund 175 t Atommüll pro Jahr erzeugen. (Arte Bericht: 20 t Brennelemente pro 1 GW Kraftwerk)

In Deutschland sollen es heute 400 t pro Jahr sein (nach Greenpeace Angaben), doch da wir heute bedeutend weniger Atomkraftwerke als die USA 1980 haben und zudem es ja die Zahl 20-30 t Brennstäbe pro 1 GW Kraftwerk gibt, vermute ich handelt es sich bei dieser Zahl nicht um den Atommüll, sondern die abgebrannten Element handelt. Wenn diese nun ebenfalls aufbereitet werden, so bleiben noch 16 t reiner Atommüll. Einer anderen Quelle nach beträgt der Gewinn aller noch laufenden Atommeiler für die Stromerzeuger rund 3 Milliarden Euro pro Jahr. Da sollte doch was für die Entsorgung übrig bleiben oder?

Zurück zur NASA. Es gibt verschiedene Möglichkeiten den Atommüll zu entsorgen. Sie unterscheiden sich in der Energie die notwendig ist, der Entfernung von der Erde, der Sicherheit und psychologischen Effekten.

Zwei extreme Beispiele: Für die meisten am sichersten wäre, wenn der Atommüll endgültig verschwunden wäre - das ist ein psychologischer Effekt. Das könnte man erreichen indem man Atommüll aus dem Sonnensystem befördert (v=8,8 km/s) oder in die Sonne schießt (v=24 m/s, beide werte relativ zur Erdumlaufbahn). Nur ist das heute technisch kaum machbar. Dagegen sind Erdumlaufbahnen die über geologische Zeiträume stabil sind, recht leicht zu erreichen. H.O.Ruppe schlug erdnahe Bahnen vor, die NASA 55.000 km hohe Bahnen. Hierfür werden nur 4 km/s benötigt. Die NASA kam zu dem Schluss, dass eine Deponie in einer Umlaufbahn von 0,85 AE Entfernung - auf halbem Weg zwischen Venus und Erde am besten wäre. Das erfordert 3800 m/s relativ zur Erdbahn und nach 160 Tagen ein erneutes Schubmanöver um weitere 1300 m/s. Beim chemischen Antrieb beträgt der Gesamtaufwand dann etwa 12400 m/s relativ zur Erdoberfläche oder 4600 m/s relativ zu einer niedrigen Erdumlaufbahn.

Die NASA rechnete weiterhin, dass 60 Shuttle Flüge eines "Upgraded" Shuttles mit 45 t LEO Kapazität pro Jahr rund 300 t Fracht, davon 175 t Atommüll (5 t pro Flug) entsorgen könnten und dies 0,211 ct/kWh kosten würde (bei 40 Millionen Dollar Flugkosten). Selbst mit den heutigen Shuttle Preisen (600 Millionen Dollar) wären das nur rund 3 US-ct, also etwas mehr als 2 Euro-Ct pro kWh. Also warum macht man es nicht?

Hier mal meine Gegenrechnung, mit einem etwas gängigeren Träger: Der Sojus von Kourou aus. Angenommen man packt den Atommüll in eine Foton Kapsel, auch um sicher zu sein bei einem Fehlstart und erreicht dabei einen Gewichtsanteil von 50 %, der reine Atommüll soll wie bei der NASA Annahme nur 60 % ausmachen, der Rest ist Keramik um ihn sicher einzuschließen. Eine Sojus transportiert rund 8,4 t in eine Umlaufbahn, das wären 2,5 t reiner Atommüll. Nur ist man da erst in einer Erdumlaufbahn. Die NASA hat dafür eine gepanzerte Centaur Version verwendet. Ich würde einen Ionenantrieb bevorzugen - die Nutzlastmasse ist geringer und der Atommüll ist ja sicher in der Foton Kapsel, deswegen muss die Stufe selbst nicht gepanzert sein. Ein Ionenantrieb kann heute den Transport wesentlich besser leisten. Die folgende Tabelle zeigt die Nutzlast die in Bahn befördert wird in Abhängigkeit von der Reisedauer an. Ausgangspunkt ist jeweils eine Nutzlast von 8400 kg in einen LEO Orbit der Sojus:

Tage 60 90 120 160 200
Kapsel 4000 4800 5150 5450 5600
Treibstoff 1596 1596 1596 1596 1596
Struktur 499 499 499 499 499
Triebwerke 91 61 46 34 28
Gewicht Triebwerke 637 427 322 238 196
Gewicht Solargenerator 1519,7 1018,7 768,2 567,8 467,6
Gesamt 8400 8400 8400 8400 8400

Ab einer Reisedauer von 90 Tagen (dazu kommen noch 160 Tagen Reisezeit zum Orbit) verändert sich die Nutzlast kaum. Bei 50 % Atommüll-Glass und 60 % Atommüll im Glas entspricht dies bei 90 Tagen Flugzeit 1,44 t reinen Atommüll. Die 400 t Brennelemente ergeben nach dem Purex Verfahren rund 16 t Atommüll. 11 Flüge der Sojus pro Jahr reichen also aus um den hochradioaktiven Atommüll im Weltraum zu entsorgen. Bei 3 Milliarden Reingewinn dürfte ein Flug also rund 266 Millionen Euro kosten.

Ein Sojus Start ist aber für 50 Millionen Dollar zu haben (bei 11 Starts pro Jahr wohl eher preiswerter). Eine Foton Kapsel müsste billiger sein, denn ein kompletter Sojus Flug ist ja für rund 75 Millionen Dollar zu haben (berechnet aus dem, was der letzte Tourist gezahlt hat). Dazu kommt noch der Ionenantrieb. Geht man von 100 Millionenen Dollar pro Einzelflug aus, so müssten mit Rabatt bei 11 Starts pro Jahr die Entsorgung für 500 Millionen Euro zu haben sein - Also nur ein Sechstel des Gewinns den die Atomkraftwerke abwerfen.

Warum geht man es nicht an? Nun weil unsere Stromwirtschaft eine gute Lobby in der Politik hat. Nicht nur zahlt der Steuerzahler die Sanierung der Asse, nein nun wird auch noch die Laufzeit der Atomkraftwerke verlängert - warum beschließt eigentlich keine Bundesregierung dass der dann anfallende Gewinn wieder an den Staat fällt und für die Entsorgung und Sanierung verwendet wird? Oder noch besser zu Förderung von alternativen Energien?

Freitag, 17.10.2009: Das Grundproblem der Menschheit

Anstatt dass ich zu den Kommentaren die es zum letzten Beitrag gab noch meinen Senf dazugebe, an dieser Stelle ein ausführliches Statement. Ich wollte nicht die Atommüllentsorgung im Weltall propagieren, sondern aufzeigen, dass die Gewinne aus dieser Technologie so immens sind, dass sich selbst das lohnt - bei welchem anderen Wirtschaftszweig kann man dies sonst noch behaupten?

Ich will in die Diskussion über Gefahren und Risiken der Brennelemente, angereichertem Uran oder aufgearbeitetem Atommüll nicht eingreifen, davon verstehe ich nichts und deswegen halte ich mich da raus. Ich habe mir zwar schon seit längerem vorgenommen mir mal ein Fachbuch über Kernenergie zu lesen, doch zum einen fehlt mir die Zeit zum anderen bezweifele ich dass es noch was "neutrales" gibt indem einfach die Tatsachen und Risiken beschrieben werden, ohne dass mir der Autor seine politische Ausrichtung (Pro/Kontra Kernkraft) aufdrücken will.

Aber ein paar grundsätzliche Bemerkungen: Ich halte was derzeit läuft in der Endlagerdiskussion für das genaue Gegenteil dessen, was früher lief. Früher wurde der Müll einfach weggekippt (im Meer versenkt oder in der Asse eingelagert) ohne dass man sich Gedanken gemacht hat was auch nur in einigen Jahrzehnten damit passiert. Heute will jeder gleich das stabile Endlager für Jahrmillionen. Ich glaube die Lagerung in einer Halle (natürlich entsprechend geschützt auch vor terroristischen Angriffen) wäre eine Lösung für eine befriedigend lange Zeit. Es gibt die Möglichkeit den Müll zu überwachen, es ist trocken, man kann nach Jahrzehnten Behälter oder die ganze Halle auswechseln. Der Müll ist so unter Kontrolle. Auch wenn der Müll für Jahrmillionen strahlt, heißt dies noch lange noch nicht, dass man nun eine Lagerung finden muss, die ohne Überwachung so lange sicher ist. Solange der Müll selbst nicht in die Umwelt gelangt kann er auch überirdisch gelagert werden, wenn er kontrolliert wird.

Eine andere Sache ist die der Finanzierung. Es muss dann eine Möglichkeit geschaffen werden die unabhängig von Regierungen und Konzernen ist. Wie schwierig das ist, zeigte sich in der Vergangenheit. Selbst wenn dafür eine Stiftung gegründet wird, in die die Stromkonzerne Gelder einzahlen und deren Zinserträge dann für die Überwachung und Sicherung des Mülls sowie Sanierungen verwendet werden - was passiert wenn ein Stromkonzern pleite geht? Was passiert wenn eine Bundesregierung die Gelder gerne nehmen würde um damit Banken Kredite zu geben oder Automobilkonzerne zu fördern? Dieser Punkt ist für mich der wichtigste, der für die Endlagerung irgendwo in einem Berg oder so was ähnliches spricht, weil dann damit zu rechnen ist, dass später gar keine Aufwendungen mehr nötig sind.

Ansonsten halte ich die Planung für Jahrmillionen schon deswegen für überzogen, weil meiner Meinung nach die Menschheit in der Form wie sie heute existiert vielleicht noch 100, wenn es hoch kommt auch ein paar Jahrhunderte länger existiert, aber nicht viel länger. Seit es Menschen gibt werden wir immer mehr und die Natur wird immer weniger. Ich will gar nicht mehr die ganzen Hiobsbotschaften aufzählen wie Artensterben, Abrodung des Urwaldes. Mann muss sich einfach nur umsehen: "Unberührte" Natur wird immer weniger und das in einem Tempo, dass man leicht ausrechnen kann, dass in 100 Jahren jeder Flecken der für Menschen bewohnbar ist, auch genutzt wird. Man sollte sich mal dies klar machen: Wir sind eine Art auf diesem Planeten, eine von Millionen und wir nutzen für uns zur Ernährung, als Material und Brennstoff vielleicht weitere 100-1000 Arten von Pflanzen und Tieren, und damit beanspruchen wir heute schon den größten Teil der Landfläche unseres  Planeten und die Seefläche fischen wir leer. Es gab ursprünglich mal 2 Millionen an Primaten - Bonobos, Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans. Das ist die natürliche Population einer Primatenart. Heute gibt es rund 7 Milliarden Menschen auf der Erde - mehr als das Tausendfache und für alle anderen Arten gibt es keinen Platz. Heute gibt es übrigens von den oben genannten Primaten weniger als 200.000.

Nur wird irgendwann eben eine Grenze erreicht sein wo das Wachstum physikalisch begrenzt ist und dann werden die Verteilungskämpfe anfangen. Ich sehe schon jetzt nirgendwo nachhaltiges oder vernünftiges Handeln, nicht einmal hier, dabei könnte es sich die Bundesrepublik leisten - wir sind reich, haben nicht das Problem von Hungersnöten oder explodierenden Geburtenzahlen. Wir produzieren so viele Nahrungsmittel, dass wir es uns leisten können, sogar wieder landwirtschaftliche Fläche aufzugeben und Natur zuzulassen - einen Luxus den Entwicklungsländer nicht haben. Doch wie läuft es bei uns? Wenn ein Konzern ein Werk für den Flugzeugbau mitten im Naturschutzgebiet will, dann geht das, dann geht es immer um Arbeitsplätze, das goldene Kalb des Kapitalismus. Wenn die Energiepreise steigen, dann müssen Brachflächen wieder bewirtschaftet werden, um aus Nahrungspflanzen Energie zu gewinnen. Das muss man sich mal vorstellen, oder man sollte es mal hungernden Kindern in Afrika erklären: Wir bauen Mais an um ihn zu verbrennen!

Man sieht es aber auch an Kleinigkeiten. Wenn in ganz Deutschland es nun wieder mal 100 Wölfe, ein paar Luchse, oder vielleicht sogar einen Bären gibt, und diese reisen Schafe (einfach weil sie da sind, leichter zu jagen sind als Rehe, und bei den kleinen Naturschutzgebieten immer Wildtiere mit Menschen in Berührung kommen) dann gibt es gleich den Aufschrei und die Jäger wollen zum Halili blasen (was in Bayern ja auch klappt, da wird ja dann jeder Bär zum "Problembär" - Stoiber kann sich glücklich schätzen, dass er nicht erschossen wurde, als er zum "Problem" wurde). Dabei kann man es auch entspannter sehen, als die Opfer die zu bringen sind, wenn man wieder Wildtiere hat und nicht dafür ein großes Gebiet zur Verfügung stellen kann in denen es dann keinen Kontakt zur Landwirtschaft gibt. Mein Gott, dann bezahlt dem Schäfer das Schaf und legt noch 20 % drauf und gut is. Dann muss ganz Deutschland vielleicht im Jahr soviel dafür aufwenden, wie ein Dienstwagen von Ulla Schmidt übers Jahr kostet weil die Dame ihn gerne bei jedem Urlaub dabei haben will.

Daher sehe ich schwarz: Es gibt nicht in unserer Natur so etwas wie richtig vorausschauendes Denken. Selbst wenn viele dieses haben, dann reicht es aus wenn einige Individuen anders ticken und auf schnellen Profit aus sind - Die Natur ist schnell zerstört - man glaubt nicht, wie schnell Urwald brandgerodet oder Wälder abgeholzt sind - aber die braucht Jahrzehnte oder Jahrhunderte um sich zu regenerieren. Daher reichen sich on einzelne egoistische Individuen aus, um den Prozess des Landverbrauches am Laufen zu halten. Doch soweit muss man gar nicht gehen, wie man ja gerade bei der Laufzeitverlängerung für Kernkraftwerke sieht. Da ist ja auch die Bevölkerung weitgehend dagegen, aber eine einflussreiche Lobby setzt ihre Vorstellungen durch. Wenn ich höre, dass unsere Kernkraftwerke so sicher sind - warum baut man dann nicht neue? Ich verweise hier mal auf einen älteren Aufsatz indem ich mich satirisch mit dem Problem schon auseinander gesetzt habe.

Ich bin ja zu gerne bereit zu glauben, dass sie sicher sind. Nur weiß ich aus anderen technischen Bereichen, dass es keine 100 % Sicherheit gibt. Selbst wenn etwas technisch vielleicht "sicher" ist (wobei das ein dehnbarer Begriff ist) so gibt es doch noch menschliche Fehler - Tschernobyl ist da ein Beispiel, aber man findet sie auch in allen anderen Bereichen. Es ist schon mal eine DC-10 abgestürzt, weil ein Techniker die Bolzen für das Triebwerk nicht sauber wieder angebracht hatte. Es wird immer Versäumnisse und Fehler geben. Tschernobyl zeigt, dass die Folgen beider Kernenergie dann katastrophal sind - Eine Zone 60 km vom Kraftwerk entfernt musste geräumt werden. Man ziehe mal um jedes Kernkraftwerk in Deutschland einen Kreis von 60 km Durchmesser und dann weiß man was dies bedeutet. Nur, dass unsere Kraftwerke eine Betonhülle um den Reaktor haben, heißt das nicht, dass dies bei uns nicht passieren kann - Bei Harrisburg wäre auch der Reaktor trotz Stahl und Beton fast explodiert als das Wasser nach und nach verdampfte und sich ein enormer Druck aufbaute.

Ich halte die Technologie daher nach menschlichem Ermessen sicher, aber bei der Abwägungen der Folgen eines GAU, halte ich ein Kernkraftwerk mitten in einem dichtbesiedelten Gebiet für nicht tragbar. Vielleicht ist das ja auch eine Alternative zu dem Solarpark für unsere Industrie - anstatt Solaranlagen baut man neue Kernkraftwerke - da wo ein GAU niemanden schadet - im Meer oder wie ich vorgeschlagen habe bei Helgoland. Oder noch besser in den Wahlkreisen der Spitzenpolitiker die so dafür sind...

Samstag 17.10.2009: Wahrnehmung so und so.

Gestern bekam ich eine Drehanfrage von "Galileo". Diesmal nicht zum Thema Raumfahrt, wie sonst so 1-2 mal pro Jahr von verschiedenen Sendern, sondern weil ich kein Handy besitze. Ich habe - wie immer beim Privatfernsehen - abgelehnt. Zum einen ist Galileo nicht die Art von Berichterstattung, die ich gut heiße, zum anderen habe ich anders als die vielen neuen "Superstarts" und "Supertalente" kein Interesse im Fernsehen zu erscheinen. Eine Ausnahme wäre eine Anfrage von einem guten Format, wie nano oder Quarks & Co. Der Beitrag sollte lauten "Wie hat das Handy unsere sozialen Beziehungen verändert". Dazu müsste ich auch gar nichts sagen, denn das Handy ist nur ein Telefon und ich schätze Telefone an und für sich nicht besonders. Die meisten Anrufe sind unerbeten und störend. Ich bin dieses Wochenende auch daran erinnert worden, warum ich meine Telefonnummer aus dem Telefonbuch genommen habe: Es kamen zu viele Anrufe in Zusammenhang mit der Website, wo Leute eine kostenlose Ernährungsberatung oder was in der Richtung haben wollten.

Ich habe mich daran gemacht, ein Programm für Massenänderungen an meinen Websites so aufzumotzen, dass es VG Wort Zählcodes automatisch einbaut. Zum Verständnis: Seit ich als Autor Mitglied der VG Wort bin (die schüttet die beim Kauf von Kopierern, Druckern, Kassetten etc... einbehaltenen Zuschläge gleichmäßig auf alle Autoren aus, wenn ein Buch mindestens 4 mal in einer Bibliothek ist oder 100 mal verkauft wurde - einmal pro Titel) habe ich mit dem Ganzen mehr vertraut gemacht. Ich stieß darauf, dass die auch Texte im Internet vergüten. Dazu muss man ein unsichtbares Bild von ihrem Server einbauen, das einen eindeutigen Code enthält mit einem zweiten Code kann man dann Daten über die Website eintragen. Leider habe ich die ersten privaten Codes schon verschlampt, so dass ich das bei einigen Seiten noch mal machen muss. Aber es gibt auch ein anderes Problem: Für jeden Code muss ich auf der VG Wort den privaten Code und die Website einzeln eintragen. Das artet bei rund 1000 Seiten, davon von mir geschätzt etwa 600 relevant als Texte echt in Arbeit aus. So habe ich google analytics gefragt welche Seiten den so beliebt sind um das bei denen als erstes zu machen.

Im letzten Jahr gab es knapp 1 Million eindeutige Seitenzugriffe. Natürlich viele auf Navigationsseiten. 67 Seiten wurden mehr als 3000 mal abgerufen, das war die Ausschüttungsgrenze 2008. Erstaunlich: Die häufigsten sind durchaus nicht die Raumfahrtseiten, sondern Seiten wie "Dos Programme unter XP nutzen", "Jagged Alliance 2 Mods" und einige Ernährungsseiten. Irgendwie schreibe ich wohl nicht das, was die Leute interessiert. Aber es erinnerte mich daran, dass gerade deswegen früher die meisten Anrufe kamen. Komisch weise geht aber mein "Was ist drin? Buch nicht unbedingt besser als das ATV Buch oder das Buch über Trägerraketen. Das sollte man dann doch annehmen können. Aber vielleicht mal wieder ein Ansporn einen "Was ist drin" Artikel zu schreiben.

Das ganze ist aber doch ein gutes Beispiel für unterschiedliche Wahrnehmungen. Da ich nicht jeden Tag ansehe, was die Leute lesen, sondern eher wie der ganze Trend bei der Website ist (steigen die Abrufzahlen oder sinken sie) orientiere ich mich weitgehend nach dem was ich an Rückmeldung bekomme. Also an zugeschickten Mails oder Kommentaren. Die beschäftigen sich meistens mit Raumfahrt, dabei natürlich auch hier vor allem mit dem Teil der mich nicht so interessiert also die bemannte Raumfahrt. Da geht ja derzeit so viel ab, dass es gelogen wäre, wenn ich sagen würde, ich wäre da auf dem neuesten Stand. Meine Maxime ist ja: Sich nicht mit ungelegten Eiern beschäftigen. Das gilt auch für die unbemannte Raumfahrt denn so wie es aussieht ist Exomars auch gestorben - zu teuer geworden. Man investiert nur viel Zeit in Projekte die dann doch nie umgesetzt werden.

So damit schicke ich alle ins Wochenende. Den nächsten Blog gibt es dann am Montag. Da ich derzeit an keinem Buch arbeite sollte man die Neues Seite mal ansehen, da tut sich derzeit wieder was....

Sonntag 18.10.2009: Sind mit RTG Ionenantrieb möglich?

Diese Frage stellte Martin Rosenkranz in einem Kommentar Ich habe mich damit ja schon vor Jahren befasst. Eher gesagt, ich habe das aufgegriffen was andere durchgerechnet haben. Sie kamen zu dem Schluss, dass es geht. Voraussetzung sind sehr kleine Sonden, sodass selbst die schwache Leistung von RTG über Jahre hinweg ausreicht eine Raumsonde gravierend im Kurs zu beeinflussen.

Zeit hat man - Die Missionen der NASA werden auf eine normale Transferbahn zum Planeten geschickt und dann langsam abgebremst, genauer gesagt das Apohel langsam angehoben, bis man sich von dem Planeten einfangen lassen kann. Bei Jupiter, Saturn und Neptun kann ein Vorbeiflug an einem Mond dann auch noch etwas Energie einsparen. Dort angekommen kann man mit Ionentriebwerken auch den Orbit ändern. Zeit genug dafür hat man ja.

Nun, bei meiner Untersuchung von leistungsfähigen Solarkonzentrator-Arrays bin ich darüber gestolpert, das ein heute als Prototyp schon verfügbarer SLA (Stretched Lens Array) mit 300 W/m² bei Jupiter mehr Leistung pro Gewicht liefert als ein RTG. Bei den 500 W/kg SLA, die bald verfügbar sind, ist dies bei Saturn der Fall. Damit sollten diese Missionen auch mit SLA möglich sein und ich will dies mal verdeutlichen.

Mein Szenario knüpft da an wo ich eine Mission zu Jupiter schon mal berechnet hatte. Sie geht davon aus, dass eine Nutzlast von 2200 kg von der Vega in einen 500 km Erdorbit gebracht wird und dann mittels eines SLA bis in 250 Millionen km Entfernung beschleunigt wird:

  Erde-Jupiter
Geschwindigkeit (solar+20 %) 10520 m/s
Mittlere Entfernung 200 Millionen km
Treibstoff (Gesamt) 586 kg
Tanks 118 kg
Strukturen 100 kg
Triebwerke 13 (91 kg)
Solarzellen 217 kg
Nutzlast 1088 kg

Es werden von 2200 kg Startmasse noch 1088 kg zum Jupiter befördert. Das ist quasi Stufe 1. Danach werden Treibstofftanks und Ionentriebwerke abgetrennt. Für die weitere Mission werden weitaus kleinere (RIT-10 anstatt RIT-22) Triebwerke benötigt. Beginnend in 650 Millionen km Entfernung wird dann die Bahn abgehoben.

Die folgende Rechnung geht von folgenden Eckdaten aus:

Das Ergebnis für eine steigende Sondenmasse zeigt die folgende Rechnung:

Treibstoff Jupiter 83,4 83,4 83,4 83,4 83,4 kg
Tanks Jupiter 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 kg
Satellit 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 kg
Treibstoff Jupitertransfer 187,6 187,6 187,6 187,6 187,6 kg
Tanks Jupitertransfer 18,8 18,8 18,8 18,8 18,8 kg
Struktur 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 kg
Solargenerator 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 kg
Gesamt Jupitertransfer 1300,0 1300,0 1300,0 1300,0 1300,0 kg
Strom in 700 Mill. km 9642,9 8265,3 6887,8 5510,2 4132,7 W
Strom in 780 Mill. km 7766,3 6656,8 5547,3 4437,9 3328,4 W
Eigenverbrauch 200,0 200,0 200,0 200,0 200,0 W
Strom Ionentriebwerke Transfer 9442,9 8065,3 6687,8 5310,2 3932,7 W
Strom Ionentreibwerke Jupiter 7566,3 6456,8 5347,3 4237,9 3128,4 W
Betriebsdauer Jupitertransfer 204,8 239,8 289,2 364,2 491,7 Tage
Betriebsdauer Jupiter 113,6 133,1 160,8 202,8 274,8 Tage

Ablesebeispiel: Bei 364 Tagen Betriebszeit im Transferorbit kann ein 500 kg schwerer Orbiter zu Jupiter befördert werden. Das ganze ist also möglich. Die Nutzlast von 500 kg ist nicht gerade wenig. Der Galileo Orbiter wog ohne RTG und Antriebssystem auch nur 622 kg - Also fast dasselbe Gewicht. Damit wäre die Galileo Mission mit einer Vega durchführbar!

Wie sieht es bei anderen Planeten aus? Es wird zunehmend schwieriger. Zum einen steigt die Geschwindigkeit die nötig ist um den solaren Orbit anzugleichen an. Zum anderen nimmt durch die Entfernung die verfügbare Leistung quadratisch ab. Bei Saturn beträgt sie nur noch ein Viertel des Wertes bei Jupiter. Trotzdem erscheint mit einem 500 W/m² SLA für mich noch eine Mission zu Saturn möglich.


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