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Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: runner02 am 29. Januar 2010, 17:03:43
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http://www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=8693
Die Meldungen verdichten sich, dass die Russen ihren Plan, eine Art Atomschlepper-Raumschiff zu bauen, in die Tat umsetzen werden.
Fertigstellung ca um das Jahr 2018...
Nun, jetzt frage ich mich: Was will man mit einem Atomschlepper?
-Bemannt zum Mars?
-Riesige Nutzlasten zum Mond?
-Voyager-artige Sonden mit mehr Geschwindigkeit?
-Orbitalmüllabfuhr?
...
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Ich habe erst mal gesucht, in welchen Fred ich schreibe...
(bin ja sehr vorsichtig geworden...)
Im russischen NovKos-Forum gibt es einen Fred, der heißt "Popovkin und der nukleare Motor"...
Dort wird relativ kontinuierlich über den Stand der Entwicklung berichtet.
Es ist nun an der Zeit, hier auch ein paar Infos reinzubringen...
Der Chef der Entwicklungsabteilung für einen Kernantrieb der Megawattklasse ist Denis Kowalewitsch.
Ihm zufolge geht die Entwicklung ohne Verzögerung voran: "Das dritte Jahr in Folge ist das Geld für dieses Projekt zugeordnet.
Die Arbeiten gehen voran "
Die Bodentests beginnen 2014, 2017 soll im Welttraum getestet werden.
Roskosmos betont, dass der Antrieb von der Masse und Größe her mit einer Proton oder Angara gestartet werden muss.
http://ria.ru/science/20120328/608185719.html
(http://ria.ru/science/20120328/608185719.html)
http://energo-news.ru/archives/92201 (http://energo-news.ru/archives/92201)
Ziel ist ein universeller Schlepper, der Satelliten im Erdorbit (auch Geo) transportiert / korrigiert, aber auch für interplanetare
Missionen eingesetzt wird. Einsatzdauer 15 Jahre.
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Bernard7 hatte vor einigen Monaten mal darüber geschrieben. (Frag mich aber nicht in welchem Thread. ;))
Interessant aber, daß die Finanzierung immer noch stabil ist.
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das ist schön zu hören. danke jakda
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Anfrage an Moderator !
Korrekt wäre fogende Überschrift:
TEM-Russischer nuklearer Antrieb
TEM ist die offizielle Bezeichnung für den Antrieb.
Transportno energetytscheski modul- Транспортно енергетический модуль
(http://2.bp.blogspot.com/-NQLascLkp68/TnZ0wd8IRmI/AAAAAAAAA78/L4u_BmEACU0/s1600/Rusian+nuclear+spacecraft.jpg)
Das Energia Bild zeigt den TEM 1MW Klasse mit angedocker Nutzlast. Zum Einsatz kommen 16 Triebwerke mit einen Durchmesser von 1 Meter. Der Reaktor habe eine Wärmeleistung von rund 3,6 MW und die elektrische Leistung von 1 MW. Der erste Flug werde zunächst eine technologische Erprobung sein. Für Mondlasten kommt ein 6MW zum Einsatz. Eine Besonderheit ist der 25 MW TEM für bemannte Flüge. Die technische Anforderungen sind extrem hoch, da es sich um ein bimodularen Reaktor auch handelt. Chrunischew hat das genau auf einer Konferenz 2011 dargelegt. Es ist möglich damit sehr hohe Schuberzugung um die Gravitation der Planeten zu überwinden und erst danach kommen die Plasmatriebwerke mit 10000s zum Einsatz. Mit dieser Technologie sind Marsflüge, hin und zurück, in 2-4 Monaten möglich. Der Termin für 2035 ist für mich aber sehr fraglich.
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Die grösste Herausforderung bei der Arbeit des TEM ist natürlich die Zuverlässigkeit in Verbindung mit den extremen Anforderungen an die Materialien. Jede Flugzeugturbine wird auf der Erde gewartet, im Kosmos ist es nicht möglich. Die TEM Turbine muss einer Temperatur von 1350 °С und einer Umdrehung bis 60000/min aushalten und zwar bis 10-15 Jahren. Die Radiatoren einer Temperatur um die 450 °С. So ein Raumschiff mit bis 500m2 werde nachts bei uns sehr sichtbar sein.
Bezüglich der Materialien wurden sehr grosse Fortschritte gemacht insbesondere für die Kerntechnlogie und der Nanotechnologie. Damit ist es möglich die Startmasse des TEM um 30% zu senken. Für die Kerntechnlogie wurden Materialien mit einer Garantiezeit bis zu 50 Jahren entwickelt. Im OKB
Afrikantov gehen die Arbeiten, im zusammenarbeit mit General Atomics, an den weltweit ersten kommerziellen Gaskernreaktor. Eine Vorarbeit für zukünftige Gaskerntriebwerke. Damit wäre das Transportproblem von schweren Lasten im Sonnensystem auch gelöst.
http://www.portalnano.ru/read/iInfrastructure/russia/nns/keld/agureev/part_3 (http://www.portalnano.ru/read/iInfrastructure/russia/nns/keld/agureev/part_3)
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Letztes Jahr war Lead Tabitha Smith, Strategic Officer of General Propulsion Scienc, der sich mit einen Flug für 2100 zu Sternen beschäftigt, in Moskau um sich über den Stand der TEM Entwicklung zu erfahren. Dazu die russischen Bilder. Es hat sich was geändert. Nur so:
Das TEM 1MW zusammengefaltet hat eine Länge von rund 22 Metern und einen Durchmeser von etwa 4,4 Meter. Vorgesehen für Angara als auch für die Proton. Für die 6 MW Variante kommt ein 40 Tonnen Träger zum Einsatz. Obwohl so ein Flug zum Mond etwa 2 bis 3 Monate in Anspruch nimmt, ergeben sich beträchtliche Einsparungen. Mir liegen die aktuellsten Daten vor.
Wichtig aber ist die absolute Zuverlässigkeit des Systems während der 10 jährigen Arbeit. Ja und die Tribwerke werden sich weiter entwickeln und ein ISP von 7000s werde Schnee von gestern sein. Triebwerke die jetzt zum Einsatz kommen haben keine Perspektive. Auf der Tagesordnung stehen MPD Entwicklungen mit einer Leistung ab 1 MW. In Laboratorien wurden Werte erreicht wie 30 000V Spannugsunterschied und ISP von über 20000s. Das ist aber nur der Anfang der nuklearen Entwicklung für Antriebssysteme.
NASA arbeitet an Festkernantrieben sowie an neuen revolutioären Entwicklungen.
(https://images.raumfahrer.net/up068278.jpg)
(https://images.raumfahrer.net/up068279.jpg)
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Der Chef der Entwicklungsabteilung für einen Kernantrieb der Megawattklasse ist Denis Kowalewitsch.
Ihm zufolge geht die Entwicklung ohne Verzögerung voran: "Das dritte Jahr in Folge ist das Geld für dieses Projekt zugeordnet.
Die Arbeiten gehen voran "
Die Bodentests beginnen 2014, 2017 soll im Welttraum getestet werden.
Richtigstellung:
Skolkovo hat mit der Entwicklung des TEM-1 MW nichts zu tun, arbeiten aber an anderen nuklearen Projekten.
1. Kernreaktor entwickelt Rosatom mit Kurtschatov und Niket. Der beste Chefentwickler des TEM, Smetanikov, auf Grund von starken Differenzen mit Kirijenko hat seine Arbeit beendet. Es ist wirklich sehr schade!!!
2. Für die elektrischen Triebwerke ist nur Roskosmos zuständigt, die Ausschreibung läuft bis 2015.
3. RKK Energia ist für den Bau und die Montage des TEM verantwortlich. Der erste Flug ist aber erst nach 2020 bis 25 vorgesehen. Danach kommt der 6MW TEM für Mondflüge. Die Fertigstellung des 25MW bis 2035 ist für mich nicht möglich.
Sollte er wirklich einen bimodularen Reaktor erhalten, wäre das ein Durchbruch für bemannte Flüge. Selbst ein VSIMR mit 200 MW wäre nicht in der Lage gleich zum Mars durchzustarten, benötigt um die 8-10 Tage für die Beschleunigung um die Erde. Nur eine Kombination mit Schub, ab 10 Tonnen und einen ISP von 900s, und Plasmatriebwerke, ab 9000s in Verbindung mit 25 MW elektrische Leistung, garantieren effektive und regelmäsige Marsflüge.
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Das erste Bild zeigt eine schematische Darstellung des Reaktors und das zweite Bild die Unternehmen die daran auch beteiligt sind. Eine Auflistung werde mir aber ersparen, sorry.
(https://images.raumfahrer.net/up027095.jpg)
(https://images.raumfahrer.net/up027096.jpg)
Quelle:Rosatom
Noch ein Wort zum Reaktor. Es handelt sich um einen mit schnellen Neutronen der folgende Daten hat:
Wärmeleistung - 3,5 MW
Elektrische Leistung - 1 MW
Masse - 2,7 Tonnen
Durchmesser - 60 cm.
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Ich frage mich: wo und wie auf der Erde kann man den Reaktor testen? Werden nicht irgendwelche Atom-Phobisten den Start verhindern? ::)
Gruß Hegen
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Und Morgen koche ich mir meinen Kaffee mit "Super Clean Atomic Coffee".
Wo träumt ihr eigentlich???
Bitte etwas mehr seriös, wäre nett.
NCC1701
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"Super Clean Atomic Coffee".
Wir haben hier ein deutschsprachiges Forum ...
Wo träumt ihr eigentlich???
Also - wir träumen auf der Erde - bis auf ganz wenige, die gerade auf der ISS sind.
Ich hoffe, wir haben Deine konstruktive Frage damit zu Deiner vollen Zufriedenheit
beantwortet.
Ein netter jakda
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Ich frage mich: wo und wie auf der Erde kann man den Reaktor testen?
Nach meinem Wissensstand tatsächlich das aktuelle Hauptproblem - früher hätte man in der Sowjetunion einfach das Atomwaffentestgelände Semipalatinsk genommen. Aber heute existiert in Russland kein einziges Testgelände dafür.
Bitte etwas mehr seriös, wäre nett.
Das ist seriöse, staatliche geplante und durchgeführte Entwicklung neuer Technologien. Viel seriöser geht nicht mehr. Es sind ja auch keine unrealistischen Zeitpläne genannt sondern langfristige Ziele. Es gibt Fortschritte in diesem seit einiger Zeit laufenden Programm. Selbst wenn das eigentliche Projektziel nicht erreicht werden sollte gibt es auf jeden Fall Ergebnisse im Bereich der Materialforschung und ähnliches.
Nur das ein Projekt visionär ist muss nicht heißen, dass es unseriös ist ::)
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Wie schon geschrieben, bin mir sicher das der 25MW um 2035 nicht fertig sein wird. Es geht aber nicht darum.
Fakt ist, das wir neuartige Antriebssysteme brauchen. Mit chemischen Antrieben und der damit verbundene Aufwand ist schlichtweg zu gross. Damit können wir die bemannte Raumfahrt auch gleich beenden.
Die Fertigstellung eines Bimodularen Reaktors mit TEM-25 MW, selbst um 2050, wird den entscheidenen Durchbruch bei interplanetare Flügen auch bringen. Es ist auch richtig das Neuentwicklungen Geld und Zeit brauchen . Die russische Raumfahrt steht vor radikalen Reformen und das meiste Geld verlangt die grösste Trägerrakete der Welt und zwar der neue Kosmodrom und die neue Stadt. Es ist bzw. wird die grösste Baustelle Russlands mit bis zu 16000 Bauarbeiter sein, darunter auch die grösste Fabrik für Wasserstoff wird dort errichtet.
Mit der Fertigstellung eines TEM-25 haben wir die Möglichkeit 15 Jahre lang regelmässig zum Mars zu Fliegen, also alle 2,1 Jahre ein Flug. Darüber als auch über die technische Voraussetzung sprach doktor der technischen Wissenschaften, Professor, stellvertretender Leiter der zentralen Forschungsinstitut für Maschinenbau Georgy Uspensky :
– Конечно, попутно будут созданы качественно новые энергетические системы в виде мощных (до 0,5 мегаватта) изотопных генераторов и ядерных реакторов мощностью порядка 25 мегаватт. К этому времени смогут быть созданы ядерные двигатели с удельной тягой порядка 800 секунд на килограмм и тягой в несколько тонн, а также электрические двигатели с удельной тягой 10 тысяч секунд на килограмм и тягой каждого 3–5 килограммов. Такие двигатели позволят сократить, например, время марсианской экспедиции до 150 суток за счет повышения скоростей полета к Марсу и обратно к Земле.
Nur so:
1. Plasmatriebwerke mit 10000s und einen Schub von 3 bis 5 kg je Triebwerk
2. Nukleare Triebwerke mit 800s ISp und einen Schub von mehreren Tonnen
Ja, die Arbeit ist gigantisch aber absolut machbar.
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Noch daraus wichtig:
Die Zeit für eine Marsmission wird reduziert auf 150 Tag mit Flug zum Mars und zurück zur Erde.
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Noch daraus wichtig:
Die Zeit für eine Marsmission wird reduziert auf 150 Tag mit Flug zum Mars und zurück zur Erde.
Ja, und je nach Nutzlast und Planetenkonstellation von 2 bis 4 Monaten und die Belastung für die Besatzung ist nicht vergleichbar mit einen Flug von rund 2 Jahren wie mit reinen chemischen Triebwerken.
Eine andere Möglichkeit ist schon am Horizont - ein variabler Gaskerntriebwerk. Es handelt sich um ein russisches Patent. Nur so.
Triebwerke dieser Art wie der RD-600, Schub mit 600 Tonnen und einen ISP von 2000s und mehr, haben eine wirklich brachiale Leistung. Die Belastung für so ein MOK Raumschiff wäre bei bestimmten dynamischen Operationen nicht verantwortlich. Mit der neuen Erfindung wird die max. Belastung nur in den ersten 15-30 Sekunden reproduziert. Wir sprechen von einen Schub von rund 5 bis 100 Tonnen und einen Impuls bis 5000s. Im Zuge der Beschleunigung und der kleiner werdenden Startmasse wird der Schub gedrosselt. Schon nach kurzer Zeit veläst das MOK die Erdanziehung und die Triebwerke werden ausgeschaltet. Danach kommen MPD Triebwerke mit bis zu 20000s zum Einsatz.
Der Vergleich zu TEM-25 MW ist wirklich brachial und Flüge zum Marshotel in 10 Tagen werden Realität. Aber das ist noch Zukunftsmusik.
Wie berichtet, arbeitet OKB Afrikantov mit General Atomic an den ersten kommerziellen Gaskernreaktor der Welt, der um 2028 in Betrieb gehen wird.
Die gemachten Erfahrungen kommen zu gute bei der Entwicklung so eines Triebwerks.
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Gasgkühlte Reaktoren sind sicher der allgemein akzeptierte Zwischenschritt. Aber wohin mit radioaktiven Abfälle? Vor allem vor kommerziellen Erd-reaktoren.
Hegen
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Aber wohin mit radioaktiven Abfälle?
Hegen
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Dann sollte man die Abfälle vieleicht auf dem Mond lagern.
Collins
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Test ist vor dem Mond!
Hegen
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Gasgkühlte Reaktoren sind sicher der allgemein akzeptierte Zwischenschritt. Aber wohin mit radioaktiven Abfälle? Vor allem vor kommerziellen Erd-reaktoren.
Abfälle? Was für Abfälle? Das meiste der Energie wurde bei den derzeitigen Brennstoffen garnicht angetastet. Man könnte z.B. mit einem Integral Fast Reactor die aktuellen radioaktiven Abfälle verbrennen, damit Strom und Prozzeswärme zu Verfügung stellen, sowie neben bei die Abfälle auf ein Bruchteil reduzier. Das wichtigste wäre aber dass man jetzt nur noch Spaltprodukte hätte welche nach 300 Jahren unter den Wert der Hintergrundstrahlung fallen anstatt der derzeitigen Situation.
Solche ein Reactor ist fertig entwickelt und muss nur noch gebaut werden, wie z.B. der S-PRISM. Wobei man sagen muss, dass es noch sicherer Reactoren gibt welche aber erstmal zu kommerziellen Serienreife gebracht werden müssen.
Erwähnenswert ist auch die Tatsache, dass wir z.B. im Fall der USA soviel Abfall/Brennstoff haben, um jene für 500 Jahre allein mit Atomstrom versorgen zu können. Bei aktuellen Energiebedarf.
Ahja Und was den Schlepper angeht, diesen kann man gegen Ende seiner Dienstzeit einfach in die Sonne schicken ;)
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Ahja Und was den Schlepper angeht, diesen kann man gegen Ende seiner Dienstzeit einfach in die Sonne schicken ;)
So ist es.
Wobei man hier nicht den gesamten Schlepper "versonnen" will, sondern nur den eigentlichen Reaktor.
Der "Schlepper" hat nach geplanten 12 bis 15 Jahren noch nicht seine "Lebensdauer" erreicht.
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Wieso in die Sonne? In eine Sonnenumlaufbahn würde doch auch genügen und weniger Treibstoff fressen!
Oder, auf den Mars stürzen lassen. Krater beobachten und so. Wenn man will, kann man ihn sogar in einen der Pole stürzen lassen, um zu terraformen (0,00001% mehr Atmosphäre :D )
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Also "in die Sonne schicken" ist ja nicht gerade trivial und kostet eine Menge Treibstoff/Stützmasse. Man fällt ja nicht von selbst aus einem Orbit "runter".
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Oder, auf den Mars stürzen lassen. Krater beobachten und so. Wenn man will, kann man ihn sogar in einen der Pole stürzen lassen,...
Den Schlepper mit Reaktor? Nicht doch ...
Pirx
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Endlagerung auf der Sonne?
Das Thema einer Endlagerung von radioaktiven Abfällen auf der Sonne ist aber nicht neu, schon vor Jahrzenhnten wurde darüber geschrieben. Das ganze ist aber eine grossse Illusion ohne Sachverstand als auch eine Endlagerung eines TEM.
Zunächst, die Erde umkreist die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 29.8 km/sec. Um die Sonne zu treffen brauchen wir eine adäquate Geschwindigkeit die der Erde um die Sonne gleichkommt und Physikalisch gesehen ist es absolut gleichwertig ob wir eine Bremsung und Beschleunigung brauchen. Von der Erde brauchen wir schon ein Delta von rund 41km/s. Für einen 10 Tonnen Abfallcontainer brauchen wir also um die drei Saturn-5 Trägerraketen und die weiteren Berechnungen machen ja sowieso keinen Sinn.
Es ist und bleibt nur eine Illusion.
Was aber pasiert wenn doch so ein Behälter oder ein TEM auf die Sonne aufschlägt? Zunächst eine Richtigstellung, die Sonne hat keine feste oder flüssige Oberfläche. Zweitens, so ein Behälter oder TEM werden so weit nicht kommen. In der oberen Korona herscht eine Temperatur von 1 Million Grad und schon da beginnt der langsame Zerfall des Behälters und bei Übergang zu Chromospähre bei 100 000 Grad wird alles zerschmolzen sein. Die hohe Geschwindigkeit des Behälters verbunden mit Zerschmelzung wird von Lichtdruck, Protuberanzen und Sonnenwind abgebremst und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert.
Bezogen auf TEM gibt es eine elegante und logische Lösung. Angekoppelt mit einer wissenschaftlichen Nutzlast mit eignen Energiesystem, kann das Transportsystem eine Reise in die Tiefen des Universum unternehmen und schon nach einigen Jahren kann das TEM die Raumsonden Voyager und Pioneer überholen. Eine zweite Lösung ist die Abschaltung des Reaktors in Verbindung mit einer sehr hohen Umlaufbahn.
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TEM-1MW Zeichnung
Auf der folgender Seite haben wir eine sehr genaue Zeichnung eines TEM. Bei der max. Auflösung sind auch die kleinen Korrekturtiebwerke sehr deutlich sichtbar.
https://images.raumfahrer.net/up027692.jpg (https://images.raumfahrer.net/up027692.jpg)
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Endlagerung auf der Sonne?
Da Thema einer Endlagerung von radioaktiven Abfällen auf der Sonne ist aber nicht neu, schon vor Jahrzenhnten wurde darüber geschrieben. Das ganze ist aber eine grossse Illusion ohne Sachverstand als auch eine Endlagerung eines TEM.
Zunächst, die Erde umkreist die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 29.8 km/sec. Um die Sonne zu treffen brauchen wir eine adäquate Geschwindigkeit die der Erde um die Sonne gleichkommt und Physikalisch gesehen ist es absolut gleichwertig ob wir eine Bremsung und Beschleunigung brauchen. Von der Erde brauchen wir schon ein Delta von rund 41km/s. Für einen 10 Tonnen Abfallcontainer brauchen wir also um die drei Saturn-5 Trägerraketen und die weiteren Berechnungen machen ja sowieso keinen Sinn.
Es ist und bleibt nur eine Illusion.
Ja es ist richtig aber das TEM könnte mit hilfe des eignen Antriebes und Gravity-Assist Maneuver durch aus auf ein niedrigen Sonnenorbit eingeschossen werden, wo es dann verglüht.
Ganz abgesehen davon, dass die Lösung als Tiefraumsonde, die elegantere wäre.
Beide Lösungen sind wohl ungeeignet wenn der Reaktor seine Lebenszeit erreicht, denn dann hat er sein Brennstoff fast verbraucht.
Meiner Meinung nach ist es besser den Reaktor auf den Mond zu schiessen, als auf ein Parkorbit um die Erde, wo er mit Sicherheit nicht ewig bleibt. Das wäre nur eine aufgeschobene Lösung.
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TEM-1MW Zeichnung
Auf der folgender Seite haben wir eine sehr genaue Zeichnung eines TEM. Bei der max. Auflösung sind auch die kleinen Korrekturtiebwerke sehr deutlich sichtbar.
https://images.raumfahrer.net/up027692.jpg (https://images.raumfahrer.net/up027692.jpg)
Wow Danke!
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Ja es ist richtig aber das TEM könnte mit hilfe des eignen Antriebes und Gravity-Assist Maneuver durch aus auf ein niedrigen Sonnenorbit eingeschossen werden, wo es dann verglüht....
Ich glaube du hast es überlesen:
... In der oberen Korona herscht eine Temperatur von 1 Million Grad und schon da beginnt der langsame Zerfall des Behälters und bei Übergang zu Chromospähre bei 100 000 Grad wird alles zerschmolzen sein. Die hohe Geschwindigkeit des Behälters verbunden mit Zerschmelzung wird von Lichtdruck, Protuberanzen und Sonnenwind abgebremst und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert.
Meiner Meinung nach ist es besser den Reaktor auf den Mond zu schiessen, als auf ein Parkorbit um die Erde, wo er mit Sicherheit nicht ewig bleibt. Das wäre nur eine aufgeschobene Lösung.
Auf den Mondschiessen wäre, wenn man es genau nimmt, auch nur aufgeschoben.
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Hallo LOXRP1,
das Papier ist ja sehr geduldigt und wir sind in der Lage sehr kühne Visionen und Projekte vorzeichnen. Es ist aber auch Fakt, das die meisten nicht realistisch sind als auch sehr weit von einen gesunden Geschäftssinn entfernt.
Um ein markantes Bild für den allgemeinen Verständnis zu zeichnen, möchte ich eine Entsorgung eines grossen TEM-25MW kurz erklären. Du schreibst:
" mit hilfe des eignen Antriebes und Gravity-Assist Maneuver durch aus auf ein niedrigen Sonnenorbit eingeschossen werden"
Ein TEM dieser Klasse hat eine Startmasse von rund 125 Tonnen und eine 900 km hohe Wartebahn. Um den Kolos nur in der Nähe von Merkur zu befördern, brauchen wir mehr als 70 Tonnen Treibstoff und eine Trägerrakete der Saturn-5 Klasse. Schon vor Jahren habe ich Analysen eines Fluges zum Mars mit Xeon veröffentlicht, die Kosten übersteigern mehr als 500 Millionen $. Wir haben also eine absolut ungleiche Gleichung wo die Kosten explodieren und der Gewinn ist absolut nicht sichtbar.
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Bezogen auf TEM gibt es eine elegante und logische Lösung. Angekoppelt mit einer wissenschaftlichen Nutzlast mit eignen Energiesystem, kann das Transportsystem eine Reise in die Tiefen des Universum unternehmen und schon nach einigen Jahren kann das TEM die Raumsonden Voyager und Pioneer überholen.
Das macht doch Sinn!
Eine zweite Lösung ist die Abschaltung des Reaktors in Verbindung mit einer sehr hohen Umlaufbahn.
Dann lieber auf den Mond, denn dort wohnt (noch) keiner. Egal wie hoch der Orbit, irgendwann kommts eh wieder runter :D
Und wenn der Mond irgendwann mal runterkommt a) ist schon seeeehr viel Zeit vergangen und b) sind die paar Tonnen dann auch egal.
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Ich glaube du hast es überlesen:
... In der oberen Korona herscht eine Temperatur von 1 Million Grad und schon da beginnt der langsame Zerfall des Behälters und bei Übergang zu Chromospähre bei 100 000 Grad wird alles zerschmolzen sein. Die hohe Geschwindigkeit des Behälters verbunden mit Zerschmelzung wird von Lichtdruck, Protuberanzen und Sonnenwind abgebremst und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert.
Ich sehe da kein Konflickt zu meiner Aussage. Mann darf nicht vergessen, dass so ein Sonnenwind nicht gerade Strahlungsfrei ist. Ich bin zuversichtlich, dass solch ein von Menschenhand angereicherter Sonnenwind ein schöne Aurora Borealis ergibt ;)
Auf den Mondschiessen wäre, wenn man es genau nimmt, auch nur aufgeschoben.
Da ist was dran ;D
Ein Zwischenlager auf dem Mond ist mir trotzdem lieber als eins im Parkorbit.
Hallo LOXRP1,
das Papier ist ja sehr geduldigt und wir sind in der Lage sehr kühne Visionen und Projekte vorzeichnen. Es ist aber auch Fakt, das die meisten nicht realistisch sind als auch sehr weit von einen gesunden Geschäftssinn entfernt.
Da bin ich voll auf deiner Seite. Mir ging es nie um die wirtschaftlichkeit so eines Szenarios vom Aktuellen Standpunkt aus gesehen, sondern lediglich um eine theoretische Machbarkeit, wie ich schon zu verdeutlichen versuchte.
Die Entsorgung in der Sonnen hab ich Anfangs eher polemisch gebraucht,nur um zu verdeutlichen, dass es Lösungen gibt.
Ich persönlich bin für NEP und NTP Antriebe in der Raumfahrt und freu mich über die Arbeit an diesen im Moment. Ich wünsche allen Project gutes Gelingen.
Ich glaube die meisten hier sind sich bewusst, dass es bei der Endlagerung von radioktiven Abfällen im Weltall keine show stoper gibt, sondern lediglich Arbeit für Ingenieure. Um eine elegante und wirtschaftliche Lösung zu finden.
Dies spiegelt nur meine bescheidene Meinung wieder und ist eine Lösung und nciht die Lösung ;)
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Frage an unseren Gast:
Gibt es schon konkrettere Information zum TEM-25MW z.B. ob es eine reine NEP Schlepper wird oder ein Hybried aus NEP und NTR?
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Frage an unseren Gast:
Gibt es schon konkrettere Information zum TEM-25MW z.B. ob es eine reine NEP Schlepper wird oder ein Hybried aus NEP und NTR?
Soweit ich weiß soll zumindest die 25MW-Variante sowohl als NEP oder NTR verwendet werden können, je nachdem ob eher Schubkraft oder eher Effizienz gefragt ist bei der konkreten Missionsphase.
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TEM-25MW
Die Parameter eines TEM für Marsflüge sind fixiert und stehen auf dem Papier. Zunächst stehen umfangreiche Flüge eines 1 MW als auch die Fertigstellung eines 6MW für schwere Lasten zum Mond und weiter.
Roskosmos als auch andere Vertreter haben schon mehrfach betont, das mit neuartigen Technologien sind bemannte Flüge zum Mars, also hin und zurück, in 2-4 Monaten möglich. A. Perminow wörtlich dazu: "in 30 Tagen zum Mars, Aufenthalt auf dem Mars 30 Tage und noch weitere 30 Tage für die Rückreise".
Die Grundlagen für so einen kurzen Flug eines 480 Tonnen Raumschiffes zum Mars, sind mächtige Energiesysteme der beiden Arten. Dazu die Aussage vom Doktor der technischen Wissenschaften, Professor, stellvertretender Leiter der zentralen Forschungsinstitut für Maschinenbau, Georgy Uspenski:
– Но для этого нужны соответствующие прорывы в энергетике…
– Конечно, попутно будут созданы качественно новые энергетические системы в виде мощных (до 0,5 мегаватта) изотопных генераторов и ядерных реакторов мощностью порядка 25 мегаватт. К этому времени смогут быть созданы ядерные двигатели с удельной тягой порядка 800 секунд на килограмм и тягой в несколько тонн, а также электрические двигатели с удельной тягой 10 тысяч секунд на килограмм и тягой каждого 3–5 килограммов. Такие двигатели позволят сократить, например, время марсианской экспедиции до 150 суток за счет повышения скоростей полета к Марсу и обратно к Земле
nur kurz, nach 2030 kommen:
A- Plasmatriebwerke mit einen Schub von 3-5kg, jeder, und einen ISP von 10000s
B- Festkerntriebwerk mit einen Schub von mehreren Tonnen und ISP von mehr als 800s
So ein Bimodularer Reaktor wäre ein absolutes Novum in der Raumfahrt und möchte neue Horizonte für die bemannten Flüge eröffnen. Der Aufwand als auch die technischen und technologischen Lösungen sind sehr gross. Es gibt noch andere Lösungen die natürlich im Gespräch sind. Die Fertigstellung eines 25 MW Systems, ob mit oder ohne eines bimodularen Reaktors, hängt natürlich von der Lösung der technischen Probleme auch auch von der Finanzierung.
Gegenwärtiger Schwachpunk der Entwicklung, schon 2011 bei der Sitzung der Konstrukeure bemängelt, sind die Plasmatiebwerke. Die Thrust Hol sind noch bei 1 MW möglich, das ist aber die Grenze. Bei 25 MW bringen nur die MPD Triebwerke die seh hohe erforderliche effektivität.
Beim Konzept 2000-2006 hatte das Marsraumschiff 500 Triebwerke, das geht aber nicht. An der Lösung wird gearbeitet.
Es wäre auch ein interesanter Vergleich zu NASA Antrieben, aber das ist zu umfangreich. Ja, und meine kurze Zeit als Gast hier.
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Interesseant....also läuft das dann doch wohl alles auf eine Art VASIMR hinaus. Ich möchte hier nicht den Nörgler spielen, aber ich traue das ganze der jetzigen morschen Raumfahrtindustrie in Russland nicht so ganz zu so ein technisch anspruchsvolles Projekt zu stemmen. Gibt es denn schon irgend eine Art Hardware,wie rudimentär auch immer ? Oder ist das ganze immer noch nur eine Ansammlung von Folien und ein paar Simulationen
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Interesseant....also läuft das dann doch wohl alles auf eine Art VASIMR hinaus. Ich möchte hier nicht den Nörgler spielen, aber ich traue das ganze der jetzigen morschen Raumfahrtindustrie in Russland nicht so ganz zu so ein technisch anspruchsvolles Projekt zu stemmen. Gibt es denn schon irgend eine Art Hardware,wie rudimentär auch immer ? Oder ist das ganze immer noch nur eine Ansammlung von Folien und ein paar Simulationen
Hat mit VASIMR wnig zu tun, habe ausführlich beschrieben ist aber auch nicht entscheidend. Nur die Effektivität und Leistung in Rahmen des 25MW zählt.
Arbeiten an TEM-1MW sind schon in Metall, beachte auch die ältere Projekte die schon im Weltraum im Einsatz waren.
Die technologische Herausforderung hat mit deinen Begriff wie Morsch... nichts zu tu. Russland ist sogar dabei den ersten kommerzielen Gaskernreaktor der Welt zu bauen.
Bezüglich der MPD Triebwerken war Sowjetunion führend, die Arbeiten wurden aber nicht fortgesetzt. Bei Thrust Hol Plasmatriebwerken, wenn wir eine Leistung von 250 KW erreichen, brauchen wir trotzdem an 100 Stück für 25 MW. Wir brauchen schon eine Leistung von mehr als 1 MW, aber bis 2035-40 ist ja noch viel Zeit und an Konzepten mangelt ja es nicht. Also abwarten. Zunächst kommt der 1 MW mit 16 Triebwerken zum Einsatz und seine umfangreiche technologische Erprobung und somit neue Fundamente zu legen als auch notwendige Veränderungen vorzunehmen.
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Metall klingt doch schon gut.
VASIMR habe ich nur Exeplarisch genannt, weil es ein Triebwerk für hohe Energiemengen ist und relativ flexibel mit verschiednen Treibstoffen und verschiedenen Schub/Isp Verhältnissen arbeiten kann. Klingt ganz nach dem Triebwerk, dass so ein 25 MW Schiff brauchen würde. Sollte Russland selbst so ein Triebwerk entwickeln.....um so besser. Und wenn nicht....für Marsflüge bietet sich sowieso internationale Kooperation an. Man könnte also das Beste von allen nehmen. Bin mir da allerdings nicht so sicher , was die ESA anzubieten hätte....ist aber offtopic
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Fakt ist, es gibt keinen Weg zurück oder wir beenden die bemannte Raumfahrt.
Bin mir sicher das eines Tages auch ein variabler Gaskernantrieb an Bord eines TEM-100 MW vorhanden sein wird. Die nukleare Antriebssysteme haben ja keine Grenzen und wir sind erst am Anfang der Entwicklung, so wie die V2 am Anfang der chemischen Triebwerke war.
Siehe auch mein Schreiben zum nuklearen Z- Triebwerk.
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Hallo Gast-N,
Danke für die Information, das hört sich viel versprechend an.
Hast du vllt noch Informationen und oder Folien zu den Hall Thruster, die bei den verschiedenen TEMs benutzwerden sollen speziel bei der 1 MW Variante.
Intressant wären auch die Radiatoren, vor nicht all zu langer Zeit hat ein User etwas von einer neuen Lösung geschrieben die kompaktere und leichter Radiatoren erlaubt, werden diese eventuel schon am TEM-1MW angewand?
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Du meinst wahrscheinlich den sog. Liquid Droplet Radiator.
http://scholarship.rice.edu/handle/1911/13374 (http://scholarship.rice.edu/handle/1911/13374)
Das Paper erklärt es ganz anschaulich wenn man Englisch kann.
Für die die es nicht können: Im Prinzip wird die Wärme in eine Flüsigkeit geleitet die dann möglichst fein in den Weltraum versprüht wird und durch die das sehr gute Oberflächen/Volumen Verhältnis sehr schnell abkühlt und dann wieder aufgefangen und wiederverwendet wird....aber keine Ahnung wie weit man damit ist.
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Hall Thruster
Gegenwärtig läuft eine Roskosmos Ausschreibung für die Triebwerke mit einer Laufzeit bis 2015. Sämtliche technischen Parameter als auch des TEM sind in der technischen Dokumentation ersichtlich.
Das folgende Bild zeigt so eine Triebwerksanordnung, die Daten sind nicht aktuell aber interessant für ein Verständnis der technologie. Der ISP werde bei 7000s liegen, das ist eine Vorgabe.
(https://images.raumfahrer.net/up020046.JPG)
(http://www.spacephys.ru/system/files/zhvictorm/images/Буксир-2.jpg)
Das obere Bild zeigt die Abmesssungen eines TEM als auch zusammengelegt in
der Raketenstufe. Umfangreiche energetische Daten bei Flügen zum Mond und Mars als auch des Maschienensystems, kann ich vom Konzept TEM 2MW hier posten.
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MHD-Gnerator
Möchte noch ein älteres Konzept von NPO Energomasch hier vorstellen:
Конкуренцию газофазным ЯРД открытой схемы составляли электроракетные двигатели (ЭРД) с ядерными источниками энергии, для которых была выполнена концептуальная проработка ЯЭДУ замкнутой схемы массой 125 т и электрической мощностью 150 МВт с 19-твэльным струйным реактором без магнитной стабилизации, фарадеевским коаксиально-вихревым МГД-генератором со сверхпроводящей системой возбуждения и холодильной машиной с излучателем, с контуром циркуляции с сепарацией ядерного горючего от рабочего тела (гелий с добавкой NaK). Установка имела весьма хороший показатель удельной массы (0.83 кг/кВт); при этом масса реактора составила 35% от массы установки, МГД-генератора – 17%, систем теплосброса – 35%.
Плазменные ЭРД, запитываемые от подобной энергоустановки, при удельном импульсе 5000 с могли развивать тягу примерно 450 кгс. Марсианский экспедиционный комплекс (МЭК) с такой двигательной установкой имел бы тяговооруженность порядка 10-3, что во много раз превосходит значение этого параметра для ЯЭДУ, использующих твердофазные твэлы.
Startmasse - 125 Tonnen
Elektrische Leistung - 150 MW
Verhältnis Leistung zu Masse - 0,83 kg/KW
Schub - 450 kg !!!
Eine Maschinelle Wärmeumwandlung hat natürlich seine Grenzen. Schon ein 25MW System hat eine Masse von 125 Tonnen und ein TEM-100 MW hätte eine Startmasse von rund 400 Tonnen. Wir brauchen also nach 2100 neuartige Lösungen wo wir Leistungen von 500 bis 1000MW und mehr erreichen.
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Danke Gast-N und Atlan für die Infos. :)
@Gast-N
Zu dem älteren Konzept von NPO Energomasch. Wenn ich das mit meinem gebrochenen Russisch richtig verstanden habe, so ist da die Rede von einem NEP Antrieb, der die Leistung von NTP Antrieben übertreffen?
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MHD Konzepte
Das Konzept eines MHD Antriebs ist für die Weltraumfahrt noch schwer durchsetzbar. Umfagreiche technische Angaben zu den russischen Konzepten sind in den unteren Links in englischen Sprache nachzulesen. Der erste MHD-Generator wurde 1971 in der Sowjetunion fertiggestellt, lieferte etwa 25 Megawatt elektrischer Leistung für das Moskauer Stromnetz als auch für wissenschaftliche Forschungen.
http://nextbigfuture.com/2011/07/russian-and-other-work-on-mhd-nuclear.html (http://nextbigfuture.com/2011/07/russian-and-other-work-on-mhd-nuclear.html)
http://ams.cern.ch/AMS/ETB/Appendix%20C-Russia.pdf (http://ams.cern.ch/AMS/ETB/Appendix%20C-Russia.pdf)
(https://images.raumfahrer.net/up027689.png)
(https://images.raumfahrer.net/up027700.png)
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MPD Experimente
Am 18.04.1975 startete vom Kosmodrom Plessezk die Trägerrakete Woschod 11A57 mit Kosmos-728. An Bord des Raumschiffes waren zwei MPD Triebwerke mit einer Leistung von 2,5KW für das KREN Experiment. Dabei ging es um die umfassende Erprobung eines Orientierungs- als auch Korrektursystems mit Hilfe der Plasmatriebwerke. Als Stützmasse wurde Kali verwendet. Eine weitere Erprobung erfolgte an Bord von Kosmos-780.
(https://docs.google.com/viewer?pid=bl&srcid=ADGEESiW6M9m2onuA1xLjlv2uk94nlAqznvSXXHpIO_Cca6eB3UeNTOPDZvWZHYOeeM1JMxrs44iKHnPFjHCaI4BhaxoYBtam1QYi5D6reiWYpKVyIJ8QxkIfnJ-u78Jf5goCUSQRrd9&q=cache%3AgY0_Cvvm-D8J%3Awww.expertclub.ru%2Fsections%2Fenergy%2Faction%2F8%2FKubarev_-_MPD.pdf%20%D0%B8%D0%BC%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C&docid=59da56eec0e249fc12e958710ad2284c&a=bi&pagenumber=15&w=800)
Quelle:Keldysch Zentrum
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Ballistische Daten eines 2MW TEM
Die Entwicklung von TEM hat in Russland eine lange Geschichte und mit heutigen Technologien stehen wir an der Schwelle von regülären Transportflügen der TEM. Dabei geht es um eine signifikante Senkung der Transportkosten. Dazu folgendes, um eine x Last mit chemischen Antrieb von einer Erdumlaufbahn zu GEO zu transportieren brauchen wir eine Treibstoffmenge von 10 mal x. Mit Plasmaantrieben ab 5000s brauchen wir nur eine Treibstoffmenge die 5 bis 10 mal geringer als mit chemischen Triebwerken ist. Berechnungen die im Kurtschtow Institut beim TEM-2MW Konzept gemacht wurden, ergaben folgendes Bild das ich stichpunktartig zu Angara hier übersetze.
(https://images.raumfahrer.net/up027699.jpg)
Quelle:Kurtschatow Institut
- Jede Nutzlast muss zu Wartebahn eines TEM, die aus Sicherheitsgründen über 800km verläuft, gebracht werden.
- Eine Nutzlast von 9 Tonnen erreicht die GEO Bahn in 35 Tagen
- Eine Eine Nutzlast von 10 Tonnen erreicht eine Mondban in 45 tagen und die Rückreise zu Wartebahn dauert 25 Tage
- zum Mars könen wir in 320 Tagen eine Nutzlast von 7 Tonnen befördern
- zum Jupiter eine Last von 1 Tonne in 500 Tagen
Für schwere Nutzlasten bis 50 Tonnen kommt ein 6 MW Antrieb mit einer Funktionsdauer von 10-15 Jahren und mit über 7000s zum Einsatz. Ja, und bei zukünftigen Antrieben ab einen ISP von 20000s erreichen wir nochmalige Senkung des Treibstoffes als auch verkürzte Reisezeiten.
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MPD Experimente
Als Stützmasse wurde Kali verwendet.
Hier hört mein technischer Verstand auf. Wie kann ein fester Stoff wie Kali (KCl oder K2SO4) Stützmasse eines Plasma sein? Ich habe jahrelang beim Abbau von Kali im Berwerk mitgeholfen - vielleicht hat sich da meine Sicht etwas verschoben?
Gruß Hegen
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Hallo Hegen
Das hat mich auch durcheinander gebracht. Kali
Die Stützmasse von elektrischen Triebwerken muß leicht ionisierbar sein und
nicht zu leicht sein. Also nicht Wasserstoff. Es wurde schon Teflon als Stützmasse
verwendet. Du als Experte für Kali. Wie hoch ist die Ionisierungsenergie und
welches spez. Gewicht?
Gruß von Matjes
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Kann ich leider z.Zt. nicht sagen. Bin 500km von meinen Unterlagen getrennt. Also bleibt Wikipedia oder Google. Außerdem war ich im Abbau nicht in der Verarbeitung. Also Weitersuchen :(
Gruß von Hegen
Gesendet von meinem GT-P1000 mit Tapatalk 2
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MPD Experimente
Als Stützmasse wurde Kali verwendet.
Hier hört mein technischer Verstand auf. Wie kann ein fester Stoff wie Kali (KCl oder K2SO4) Stützmasse eines Plasma sein? Ich habe jahrelang beim Abbau von Kali im Berwerk mitgeholfen - vielleicht hat sich da meine Sicht etwas verschoben?
Gruß Hegen
Grundsätzlich können für eine Stützmasse unterschiedliche Stoffe darunter auch Feste verwendet werden. Unternomen wurden schon Versuche mit Queksilber, Cäsium und ab Ende der 50-Jahre bei der Entwicklung von MPD Triebweken im Keldysch Zentrum auch Kali bzw. Litium. Die Entwicklung ging bis 1975 weiter, dabei wurden schon sensationelle Werte wie ein ISP von 5000 bis 7000s bei einer Leistung bis 1 MW erreicht.
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Ich glaube es ja, aber ich kann mir nicht vorstellen wie. Das
Gesendet von meinem GT-P1000 mit Tapatalk 2
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TEM- technische, ballistische und energetische Aspekte eines Marsfluges, Teil 1
Einführung
Bei der Entwicklung von TEM als auch von Festkernantrieben stehen wir an der Schwelle von bemannten Flügen zum Mars. Obwohl die ersten TEM Ansätze von über 50 Jahren entstanden, damals technisch auch kaum durchführbar, möchte ich einen kurzen Überblik hier posten. Persönlich, da der Umfang an Dokumenten der damaligen Zeiten die mir zur Verfügung stehen und vorliegen zu immens ist, beschränke mich nur auf einige Projekte. .
Möchte nur kurz auf ein Aspekt eingehen, für die meisten warscheinlich nicht nachvollziehbar, der sich mit der Nutzlast von 70 Tonnen (N1) handelt. Während seiner aktiven Arbeit bei der GIRD Gruppe und insbesondere nach dem erfolgreichen Start der GIRD-X Rakete, träumnte Koroljow als auch Tichonrawow von bemannten Flügen zum Mars. Die damaligen Analysen haben gezeigt das dafür ein Träger mit 70 Tonnen als auch der notwendige Zusammenbau auf einer Umlaufbahn notwendig wäre. Auch während seiner Haft, geisterte dem Koroljow so ein 70 Tonnen schweres Raumschiff im Kopf.
Die Verwirklichung begann schon mit Studien die 1959 in OKB-1 Koroljow, in der Abteilung N9 von Tichonravow-Sektor G.Maksimow von jungen Enthusiasten darunter dem späteren Kosmonauten K.Feoktistow, gemacht wurden.
Ein Jahr später, in OKB-1 der Abteilung von Tichonrawow- Sektor von Feoktistow, entstand ein Projekt eines bemannten Fluges zum Mars. Als Antriebssytem des MEK sollten elektrische Triebwerke und ein Kernreaktor mit 7MW zum Einsatz kommen und als Träger die N1 mit 70 Tonnen Nutzlast (Koroljow Traum von der Mitte der 30-er Jahre). Das Raumschiff mit 6 Kosmonauten an Bord hätte eine Startmasse von rund 600 Tonen. Das untere Bild zeigt die Konfiguration de Raumschiffes.
(https://images.raumfahrer.net/up027531.jpg)
Quelle: RKK Energia
Am 23 Juli 1960 nahm die sowjetische Regierung eine Entschließung zur Einrichtung eines Trägersystem mit einer Nutzlast von 60-80 Tonnen für einen schweren interplanetarischen Raumschiff und 1962 mit einen
Dekret über den Beginn der Arbeiten in allen Raketen-Firmen wie Koroljow, Yangel, Chelomej, wurden die ersten Grundlagen für einen bemannten Marsflug gelegt. Das untere Bild zeigt eine Variante eines TMK Raumschiffes, ebenfalls entworfen von K.Feoktistow.
(https://images.raumfahrer.net/up027532.jpg)
Mit der Beschlussfassung der Sowjetischen Regierung handelte sich um den ersten und bis heute weltweit einzigen offiziellen Programm eines bemannten Fluges zum Mars.
Der Träger N1 entstand primär für einen Flug zum Mars und nicht für bemannte Flüge zum Mond, das nur zur Richtigstellung.
Nach Meinung russischer Experten als auch meine Überzeugung wäre ein Marsflug (MAVR Projekt), vorgesehen um 1975 mit einen Vorbeiflug des TMK mit chemischenan Antrieb und künsltlichen Schwerkraft, sehr real. Das untere Bild zeigt so ein Model des TMK.
TMK - Тяжелый Межпланетный Корабль
(https://images.raumfahrer.net/up020051.jpg)
Credit: Mark Waide
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TEM- technische, ballistische und energetische Aspekte eines Marsfluges, Teil 2
Konzept 2000/06 & technische Daten
Bei der Entwicklung der Marsantriebe hat sich bei RKK Energia ab Ende der 80-er Jahre eine Trendwende vollzogen und setzte als Schwerpunkt auf Antriebe mit Sonnenbatterien. Es wurden umfangreiche Arbeiten als auch sämtliche notwendige Analysen durchgeführt. Bezugnehmend auf die Daten des Marsraumschiffes wurden bei TSINMASCH unterschiedliche ballistische als auch energetische Simulation eines Fluges zum Mars durchgeführt.
Die Daten sind sehr interessant und zeugen von den nicht einfachen Weg eines Fluges zum Mars.
(https://images.raumfahrer.net/up027529.jpg)
Quelle: RKK Energia
Auf das Raumschiff werde ich nicht eingehen, es geht hier nur um die Daten eines Fluges zum Mars.
Ausgangsdaten für die Simulation:
1) Startdatum: 2018
2) Startbahn von einer LEO Höhe von 450km
3) Startmasse des TEM: 500 Tonn
4) Besatzung besteht aus 6 Kosmonauten, drei davon landen auf dem Mars
5) Sonnensgeln mit einer Fläche von 120 000 m2
6) Elektrische Leistung von 18 MW
7) ERD Triebwerke: 500 Stück
8. Schub der Anlage: 60kg
Als weitere Option wurde auch ein TEM mit Kernantrieb und einer Leistung von 25 MW konzipiert. Das untere Bild zeigt so ein TEM.
(https://images.raumfahrer.net/up027530.jpg)
Im letzten Teil kommen Daten wie Treibstoffverbrauch, einzelne Daten der Beschlunigungphase als auch die Flugdauer.
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TEM- technische, ballistische und energetische Aspekte eines Marsfluges, Teil 3
Die folgenden Daten stammen von der 17 Variante einer TSINMASCH Simulation eines TEM Fluges zum Mars.
Flugbeginn mit dem Start der Triebwerke
Start von der LEO Bahn: 10.10.2017
Dauer der Beschleunigunsphase: 99.926 Tage
Treibstoffverbrauch: 34.888 Tonnen
Flug Erde-Mars
Verlassen der Erdanziehung: 17.01.2018
Flugdauer: 216.083 Tage
Arbeitsdauer der Triebwerke: 142.26 Tage
Treibstoffverbrauch: 49.669 Tonnen
Flug im Gravitationsfeld des Mars
Bremsbeginn: 22.08.2018
Bremsdauer: 38.216 Tage
Treibstoffverbrauch:13.343 Tonnen
Eintritt in die Umlaufbahn: 29.09.2018
Flugdauer um den Mars: 29.883 Tage
Abflug: 29.10.2018
Beschleunigungsphase um den Planeten: 37.014 Tage
Treibstoffverbrauch: 12.923 Tonnen
Flug Mars-Erde
Verlassen des Gravitationfeldes: 5.12.2018
Flugdauer: 249 Tage
Arbeitsdauer der Triebwerke: 159.9 Tage
Treibstoffverbrauch: 55.828 Tonnen
Flug im Bereich der Erdanziehung
Bremsbeginn: 11.08.2019
Bremsdauer: 59.948 Tage
Treibstoffverbrauch: 20.93 Tonnen
Flugende der Marsmission: 10.10 2019
Ballistische Zusmmenfassung des Marsfluges
1) Gesamtflugdauer: 730.07 Tage
2) Treibstoffverbrauch: 187.58 Tonnen
3) Arbeitsdauer der Triebwerke: 537 Tage
Der Treibstoffverbrauch für das verlassen der Erdanziehung und für die notwendige Endbeschleunigung beläuft sich auf rund 85 Tonnen, also fast 45% von der Gesamtmenge. Das ist wirklich immens und die sehr langen Beschleunigungsphasen erfordern neue technologische Ansätze damit die Raumfahrer auch gleich durchstarten. Der Aufwand ist gerechtfertigt als auch aus technologischer Sicht in Zukunft möglich, was zur drastischen Senkung der Flugdauer führen möchte. Als eine Lösung wäre ein bimodularer Antrieb, der gegenwärtig in Russland für den TEM-25 MW diskutiert wird, sehr empfehlenswert als auch notwendig. In weiterer Zukunft, um die Treibstoffmasse erheblich zu senken bzw. die Nutzlast drastisch zu erhöhen, wäre ein russischer Patent eines variablen Gaskernantriebs als eine externe Lösung für einen TEM denkbar und möglich.
Quellennachweis: TSINMASCH und Roskosmos Publikationen
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TEM und der Energiebedarf
Möchte noch kurz an Hand einer RKK Enegia Präsentation die Entwicklung und Bedarf der Energieleistung für kommende Transportmittel zusammentragen. Die Information ist nicht neu, hat aber gewisse Neuerungen.
(https://images.raumfahrer.net/up027528.jpg)
Quelle: RKK Energia
1) TEM mit einer Energieleistung von 150 bis 500KW mit unterschiedlichen Aufgaben der Erderkundung. Als Quelle kommen Sonnenkollektoren als auch Isotopengeneratoren zum Einsatz.
2) TEM mit einer Energieleistung von 500 bis 6000KW für den Transport von schweren Lasten auf hohe Umlaufbahnen als auch für Flüge zum Mond. Neben einen Kernreaktor von 6 MW kommen auch Sonnenkollektoren mit sehr hoher Leistung zum Einsatz. Die Info ist neu!
3) TEM mit 25 MW Leistung sind ausschlieslich für bemannte Flüge zum Mars vorgesehen.
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.... Quelle: RKK Energia/Anik ...
Da möchte ich doch gleich die Gelegenheit nutzen, mich auch bei anik zu bedanken!
Gruß HausD
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Schema der interplanetaren Flüge
Die Information wurde auch auf der gleiche Konferenz wie das obere Bild präsentiert. Sehr deutlich sehen wir die neuen TEM mit Sonnenkollektoren.
(https://images.raumfahrer.net/up027527.jpg)
Dazu folgendes:
1) Der Flug von bemannten Raumschiffen zum Mond erfolgt mit chemischen Antrieben. Der Transport von Lasten erfolgt mit Hilfe des TEM-6 MW und der elektrischen Triebwerke.
2) Bei einen Flug zum Mars muss die Besatzung mit Hilfe einer Beschleunigungsstufe die Bahn des MEK erreichen. Nach Überprüfung sämtlicher Systeme erfolgt die Einschaltung der nukleare Antriebssysteme.
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Verhältnis Masse zu Energieleistung eines TEM
Die folgenden Bilder, eine Roskosmos Präsentation, zeigen uns sehr anschaulich die vergangene als auch zukünftige Entwicklungen der Energieleistung im Ganzen als auch das spezifische Verhältnis von Masse eines TEM zu seiner Leistung.
(https://images.raumfahrer.net/up027525.JPG)
Quelle: Roskosmos
Es ist auch richtig, das die maschinelle Wärmeumwandlung seine Grenze auch hat. Ein TEM 25MW hat schon beträchtliche 125 Tonnen Startmasse und nach Informationen von AdAstra hätte ein VASIMR 200MW eine Masse von rund 200 Tonnen, also ein Verhältnis von 1kg/KW.
Das folgende Bild zeigt uns die Entwicklung der Energieleistung in der Raumfahrt.
(https://images.raumfahrer.net/up027526.JPG)
Quelle: Roskosmos
In der Sowjetunion wurden im Jahr 1965 die ersten beiden experimentelle Satelliten Strela-1 mit Radioisotopengeneratoren Orion-1 gestartet. Das Gewicht der Generatoren betrug 14,8 kg, die elektrische Leistung lag bei 20 W, einer Betriebsdauer bis 4 Monate, und als Quelle diente Polonium-210. In den Folgejahren wurde Arbeit unternommen um die Kapazität und die Ressource der Generatoren für Mondfahrzeuge und für automatische interplanetare Stationen zu erhöhen. Für das bemannte Lunochod Fahrzeug wurde auch so eine Quelle entwickelt.
Das erste sowjetische Thermoelektrische Reaktor Romaszka, das am Institut für Atomenergie Kurtschatow entwickelt wurde, nahm am 14. August 1964 seine Arbeit auf. Der Reaktor auf Basis der schnellen Neutronen hatte eine Wärmeleistung von 40 KW und als Brennstoff kam Karbid Uran zum Einsatz. Der Thermoelektrische Wandler auf Silizium-Germanium Halbleiterelemente erbrachte bis zu 800 Watt elektrische Leistung. Koroljow wolte die Quelle für gepulste Plasma-Triebwerke verwenden, kammen aber nie zum Einsatz.
Der erste sowjetische Satellit mit einer nuklearen Anlage an Bord wurde am 3 Oktober als Kosmos- 367 (US-A) im Jahr 1970 gestartet. Es war ein Prototyp für Radar Aufklärung, entwickelt und hergestellt von Maschinenbau-Konstruktionsbüro CKB unter der Leitung von V.Chelomei. Die Anlage mit der Thermoelektrischen Umwandlung der thermischen Energie "Buk" hate eine Leistung von 3 KW. Während der Serienproduktion ist es gelungen die Lebensdauer von 45 bis 120 Tage zu erhöhen.
Bei Topol, Kosmos-1818 und 1867, hatten wir schon eine Wärmeleistung von 150KW und die elektrische erreichte Werte von 5/6 KW bei einer Betriebsdauer bis 12 Monaten.
Heute werden ganz andere Geschütze aufgefahren wie eine Leistung von 1 bis 25MW und einer Betriebsdauer von 10 bis 15 Jahren.
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Russische Festkerntriebwerke
Nach Informationen die mir vorliegen, plane Russland nach 2030/35 die Fertigstellung und Einsatz von Festkerntriebwerken. Mit Hilfe der Antriebe als Beschleunigsstufe wäre es möglich die Nutzlast auf eine GEO oder Mondbahn um 100 oder etwas mehr Prozent zu steigern. Mit anderen Worten, mit der Verdoppelung der Nutzlast sparen wir die Kosten für einen zweiten Träger. Der Zeitrahmen ist aber erheblich später als bei der NASA Planung.
(https://images.raumfahrer.net/up027524.jpg)
Quelle: Roskosmos
Das folgende Bild stammt von einer Roskosmos Präsentation über die weitere Entwicklung der Antriebssysteme.
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Die ersten Helium-Xeon Tests 2013
Hier einige Punkte von E. Romadowa von einer internationalen Konferenz zum Stand des TEM :
1) Nach den Worten von E. Romadowa gehen die USA Entwickler den gleichen parallelen Weg mit ihren russischen Amtskollegen, aber Entwickler in Russland gelang es bessere Ergebnisse zu erzielen.
2) E. Romadowa erklärte, dass die Entwicklung in den USA niedriege Wärmeleistung, niedriger Temperatur und auch eine geringere Funktionsdauer aufweisen.
3) Sie sagte weiter, dass im kommenden Jahr im Versuchsreaktor MIR des Dimitrovgradskom GNC-NINAR die erste Tests des Kühlmittel Helium-Xenon bei mehr als 1000 Grad beginnen.
http://www.atomic-energy.ru/news/2012/11/29/37494 (http://www.atomic-energy.ru/news/2012/11/29/37494)
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Ja, Ja
wir bauen natürlich den besseren Kernreaktor für einen Raketenantrieb.
Wir mischen auch mal eben den hochgiftigen Stoff Ammoniak mit dem hochexplosiven Acetylen und machen daraus einen ökologischen Treibstoff, auch bei der Herstellung.
Wir bauen natürlich die leichtesten Nutzlastverkleidungen weltweit mit den mit weitem Abstand wenigsten Leuten.
Außerdem bauen wir sowieso die besten Raketen und Triebwerke.
Und zu guter letzt bauen wir auch noch den besten und leistungsfähigsten Supercomputer der Welt.
Oje , Oje .... ;D
Es tut mir leid, aber ich kann das alles nicht ganz ernst nehmen...
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Es tut mir leid, aber ich kann das alles nicht ganz ernst nehmen...
Warum? Weil von russischer Seite aus nicht so viel Wind um jede Schweißnaht gemacht wird wie in der USA?
Dachtest du in Russland fliegt man nur die Raketen und Entwickelt nichts?
Muss jeder Staat seine Raumfahrt so perspektivlos betreiben wie die USA?
Es behauptet ja niemand jetzt sofort einen Marsraumschiff-Kernreaktor auf einer Acetamrakete zu starten. Aber man forscht daran und ist offensichtlich auf einem guten Weg.
Die Quellen sind übrigens auch angegeben. Hast du sie gelesen?
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@Mcdivitt
Also mal ganz ehrlich, dass die Beiträge von Gast-N mit unter patriotisch angehaucht sind ist hier kaum Einem entgangen.
Allerdings scheinnen die meisten diffrenzieren zu können, um Schlüsse und Information aus den Beiträgen zu ziehen.
Wenn du allerdings erst genommen werden willst, solltest du etwas sachlicher Argumentieren.
@Gast-N
Du hast erwähnt, dass die NASA auch an einem TEM arbeitet. Hast du dazu vllt nähere information oder vllt ein zwei Folien.
Da ich bis jetzt ncihts davon gelesen habe.
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@McDivitt
Ich weiß nicht, ob es dir klar ist, aber in manchen Bereichen der Raumfahrt ist Russland technologisch definitiv führend.
Ein Beispiel: Ein ganzer Schwung russischer Triebwerke arbeitet nach dem Konzept des Haupstromverfahrens, bei dem der Vorbrenner im Oxidatorstrom sitzt. Damit sind die absolut höchsten spezifischen Impulse für die jeweiligen Treibstoffe möglich (RD-253/-275M für UDMH/NTO in der Proton, RD-170/-171/-180/-191 für Kerosin/Sauerstoff in Energia, Zenit, Atlas und Angara). Amerikanische Entwickler hielten dieses Konzept für absolut nicht realisierbar, bis ihnen Anfang der 90er diese Technik demonstriert wurde (Ursprung der Atlas-III/-V mit RD-180). Übliche amerikanische Werkstoffe würden in so einem Aufbau nämlich schlicht abfackeln.
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Das stelle ich auch bezüglich der Triebwerke gar nicht in Abrede.
Die amerikanischen Entwickler haben eben in den 60er Jahren mehr Wert auf Zuverlässigket und Sicherheit als auf
absolute Effizienz gelegt. Der Erfolg und die Unfallfreiheit der großen amerikanischen Flüssig-Triebwerke beweisen das.
Es ist ja nicht umsonst so, daß die angesprochenen russischen Triebwerke durch die Bank noch nie bemannt eingesetzt wurden.
Außerdem ist es nicht unbedingt sinnvoll auf Kosten der Sicherheit in jedem Fall das Letzte aus einem Unterstufentriebwerk herauszuholen, da hier Aufwand und Nutzen nicht unbedingt in einem guten Verhältnis stehen.
Erst hocheffziente mehrfach zündbare Oberstufen-Triebwerke sind wirklich sinnvoll. Und gerade da haben eben die Russen nicht so viel zu bieten.
Mir ging es aber in meinem, zugegeben, etwas sarkastischen Beitrag eher darum die Aussagen von Gast-N nicht einfach so hinzunehmen , sondern sie auch mal etwas zu hinterfragen.
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Wir mischen auch mal eben den hochgiftigen Stoff Ammoniak mit dem hochexplosiven Acetylen und machen daraus einen ökologischen Treibstoff, auch bei der Herstellung.
Es tut mir leid, aber ich kann das alles nicht ganz ernst nehmen...
Dann misch doch mal den hochgiftigen Chlorwasserstoff mit der ätzenden Natronlauge. Du bekommst wichtig Produkte (HCl + NaOH -> Kochsalz + Wasser) die du zum leben brauchst.
In der Chemie sind einige der gitigsten und reaktivsten Stoffe oft die ökologischten. Sie reagieren schnell zu ungefährlichen Stoffen ab (was mitunter sehr gefährlich sein kann) und sind dann aber komplett abgebaut.
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Rusnanotech 2011
Auf dem IV Internationalen Forum Rusnanotech 2011 versammelten sich etwa 400 Organisationen, Vertreter der Wissenschaft, Bildung, Produktion und Wirtschaft aus der EU, den USA, Iran und anderen Ländern.
Das Keldysch Zentrum präsentierte die Entwicklung für die Anwendung der Nanotechnologie in Energie- und Stromversorgung von Raumfahrtsystemen und die Entwicklung von Nanomaterialien/Nanotechnologien für die Raumfahrttechnik. Er stellte auch seine Arbeiten in der Elektronik, Solarenergie, Hochtemperaturwerkstoffe als auch Nanosonden aus.
Die Hauptaufgabe des Zentrums für die Anwendung der Nanotechnologie in den Raumfahrtsystemen ist die Entwicklung von Nanomaterialien für die Transport und Energie-Module (TEM) zur Erforschung des Sonnensystems und bemannten Expeditionen zum Mars.
(https://images.raumfahrer.net/up027673.jpg)
Mit Hilfe der Nanotechnologien wird es möglich sein die Startmasse eines TEM als auch des Kernreaktors um 20 bis 30% zu senken.
Ein TEM-25MW nach den heutigen konzepten mit 120 Tonnen Startmasse, werde mit zukünftigen Nanotechnologien nur um die 90 Tonnen wiegen oder wir erhöhen die Leistung was zur erheblicher Effizienzsteigerung führt.
http://portalnano.ru/read/iInfrastructure/russia/nns/keld/keld_2011 (http://portalnano.ru/read/iInfrastructure/russia/nns/keld/keld_2011)
Quelle: Keldysch Zentrum
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MEK & MOK
(https://images.raumfahrer.net/up027676.jpg)
MOK - Межпланетный орбиталны корабл
MEK - Межпланетный экспедицонный комплекс
Das bemannte Marsraumschiff, MEK, werde aus folgenden Elementen bestehen:
1) TEM-25MW mit einer Startmasse von rund 120 Tonnen
2) MOK, Wohn- und Arbeitsmodul
- Masse 70 Tonnen
- Volumen mit rund 400 m3
- Besatzung bis 6 Kosmonauten
- Durchmesser 6 Meter
- Energieleistung 30 KW
- Kopplungsstutzen 6 Stück
Das MOk ist in unterschiedliche Bereiche unterteilt wie z.B. in Wohnbereich, Medizinischer- und Sportbereich, Barokammer, Arbitsbereich, Forschungsbereich.
3) PVMK- Landemodul mit einer Masse von 40-50 Tonnen
4) Treibstoff um die 230 Tonnen
5) PK-M, Zubringerraumschiff, etwa 20 Tonnen
Zusammenfassung: wir kommen auf eine Masse des MEK von 480 Tonnen.
In älteren Konzepten wurden die Trebstofftanks, um die Besatzung vor Strahlung zu schützen, um das Wohnmodul angebracht. Dazu etwas später. Bei den gegenwäriger Arbeiten werden verschiedene Varianten untersucht, persönlich bin ich aber dagegen die Tanks um den Wohnbereich zu positionieren. Bei NASA Flügen zu Asteroiden kommt nur ein H2/O2 Tank (ein SLS Start) bis 150 Tonnen zum Einsatz.
Quellennachweis: Die Angaben beruhen nach Informationen von RKK Energia.
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TEM mit bimodularen Antrieb
(https://images.raumfahrer.net/up027672.jpg)
Russland hat schon früher Konzepte mit Festkernantrieben für bemannte Flüge zu Mars ausgearbitet. Die NASA arbeitet jetzt schon offiziel an den Triebwerken.
Technische Daten:
Treibstoff: H2, Die Treibstofftanks sind um das Wohnmodul angebracht und je nach Verbrauch werden die abgestossen.
Treibstoffmasse: von 467 bis 380 Tonnen
Schub des Festkerntriebwerks: 7 Tonnen, insgesamt 4x7= 28 Tonnen. Bei NASA kommen 3 Triebwerke mit je 25000 Pfund Schub zum Einsatz.
Spezifischer Impuls: 940s
Energieleistung: 60KW
Besatzung: 6 Kosmonauten
In der linken Tabelle haben wir die bemannte Variante und rechts die unbemannte für Lasten. Die Energieleistung ist nur für das Raumschiff und nicht für ev. Plasmatriebwerke bestimmt. In der Zukunft wird es möglich sein neben so einen Schub, auch eine Energieleistung bis 25 MW für Plasmatriebwerke zu erzugen.
Nur durch die Kombination von Impulsen von 950s und 10000s erhalten wir Schub und Geschwindigkeit für sehr kurze Flüge von 2-4 Monaten zum Mars. In der Variante mit Startdatum im Jahr 2041, erhalten wir eine Flugdauer von 960 Tagen. Das Problem bei einer Reise von mehr als 200 tagen zum Mars ergiebt sich dadurch, das die Besatzung nicht gleich zurückkehren kann. Die Erde ist schon zu weit entfernt, müss die Sonne umrunden und erst danach kann die Besatzung zurückstarten.
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wird das ganze von Russland tatsächlich realisiert oder nicht!?
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Russische Wissenschaftler sind konkret am Forschen und Entwickeln. Allerdings befindet sich das ganze noch in einem frühen Projektstadium, daher gibt es momentan noch praktisch keine Hardware.
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Nukleare Triebwerke
Aus der November 2012 KB Saljut Publikation von J. Bachwalow Generalkonstrukteur und J. Kuznecow Chefspezialist des Unternehmens lesen wir über die weiteren Entwicklungen, dazu wörtlich:
1) ...многоразовый межорбитальный буксир с ядерным ракетным двигателем (ЯРД)
2) ...энергодвигательный комплекс марсианского корабля с ЯРД
Übersetzt:
1) ...wiederverwendbarer interorbitaler Raumschlepper mit nuklearen Triebwerk
2) ...komplexe Antriebsanlage eines Marsraumschiffes mit nuklearen Triebwerk
ЯРД = Ядерный ракетный двигатель,
russische Bezeichnung von Triebwerken der RD-0410 Klasse, also um einen Festkerntriebwerk.
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Laut Anatoly Koroteev (Direktor Keldysh-Zentrum) soll der erste Reaktor bis Ende 2014 fertig gestellt werden. Er soll Teil des 1MW-TEM werden, der 2018 starten soll.
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Laut Anatoly Koroteev (Direktor Keldysh-Zentrum) soll der erste Reaktor bis Ende 2014 fertig gestellt werden. Er soll Teil des 1MW-TEM werden, der 2018 starten soll.
Nein, Koroteev nannte kein Starttermin als auch keine Neugkeiten, alles längst bekannt. Die Fertigstellung ist für 2018 vorgesehen, die Finanzierung läuft auch bis 2018. Danach müssen aber noch umfangreiche Bodenerprobungen in einer gesonderten Anlage erfolgen. Die Arbeiten sind so umfangreich, vergleichbar eher mit der Buran Entwicklung, so ein russischen Forscher auf einer Sitzung (2011) der Akademie der Wissenschaften. Der Start werde wahrscheinlich erst nach 2020 erfolgen.
Die Herausforderung an Materialien und Zuverlässigkeit des Systems stellt nie dagewesene Grenzen in der Raumfahrt. Jede Flugzeugturbine wird nach x Stunden gewartet. In TEM muss die Turbine bei 1500 Grad und 80000 Umdr/Min (max) fehlerfrei 10-15 Jahren arbeiten und das ohne jede Wartung. Auch die Generatoren müssen ihre Arbeit verrichten damit die Triebwerke den erfoderlichen Schub liefern und über deren Probleme habe schon berichtet. Ganz besondere technologische Herausforedrung stellen aber die Radiatoren.
Quelle: Kurtschatow Institut, russische Publikationen
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Laut Anatoly Koroteev (Direktor Keldysh-Zentrum) soll der erste Reaktor bis Ende 2014 fertig gestellt werden. Er soll Teil des 1MW-TEM werden, der 2018 starten soll.
Das geht ja eh Rucki-Zucki, was? Dafür dass es mehr oder weniger eine Neuentwicklung ist.
Die Amis schaffen es in der selben Zeit, etwas zu bauen, das sie schon mal hatten ::)
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Nach RiaNovosti vom 29.01.2013 und NovKos-Forum:
Anatoli Koroteev sagte, der zukünftige Kern-Reaktor-Antrieb wird Ende 2014
fertig sein (für Dauerprüfung) und für eine Flugerprobung ab 2018 bereitstehen.
Die Flughöhe soll 800 bis 1000 km betragen.
http://ria.ru/science/20130129/920290779.html (http://ria.ru/science/20130129/920290779.html)
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Thema Beseitigung Radioaktiver Abfälle ...
Ich lese bei Gast N (Beitrag#24) -
"Zunächst, die Erde umkreist die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 29.8 km/sec. Um die Sonne zu treffen brauchen wir eine adäquate Geschwindigkeit die der Erde um die Sonne gleichkommt und Physikalisch gesehen ist es absolut gleichwertig ob wir eine Bremsung und Beschleunigung brauchen. Von der Erde brauchen wir schon ein Delta von rund 41km/s. Für einen 10 Tonnen Abfallcontainer brauchen wir also um die drei Saturn-5 Trägerraketen und die weiteren Berechnungen machen ja sowieso keinen Sinn. Es ist und bleibt nur eine Illusion."
Meine (ja, ok laienhafte) Frage: Warum muß ich die Sonne treffen ?! Oder gezielt auf sie etwas abschießen? Ich will doch nur Material loswerden ! Bei den heutigen ehrfurchtgebietenden Präzisionen bei Flugbahnberechnungen muß es doch möglich sein, das Zeug lediglich soviel abzubremsen (also nicht auf 0), daß es in einer Spiralbahn von selbst langsam der Sonne entgegenfällt und dabei nichtmal Venus oder Merkur verseucht. Laß es doch angemessen längere Zeit dauern!
Ich lese weiter -
".... so ein Behälter oder TEM werden so weit nicht kommen. In der oberen Korona herscht eine Temperatur von 1 Million Grad und schon da beginnt der langsame Zerfall des Behälters und bei Übergang zu Chromospähre bei 100 000 Grad wird alles zerschmolzen sein. Die hohe Geschwindigkeit des Behälters verbunden mit Zerschmelzung wird von Lichtdruck, Protuberanzen und Sonnenwind abgebremst und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert..."
Der Lichtdruck, selbst in Sonnennähe, dürfte bei festen Körpern (hier rechne ich flüssige Tropfen geschmolzenen Metalls mal mit dazu) nicht für eine (schnelle, abstoppende) Bremswirkung ausreichen, zumal da ja noch die angestiegene Gravitation ist. Es ist also genug Zeit zum Verdampfen da. Wenn das Zeug aber von einer Protuberanz erwischt wird, die ja immerhin massebehaftet ist, sollte die Wärmemenge ausreichen, um alles noch schneller in Gas zu verwandeln. Ich wiederhole - Wärmemenge, nicht nur Temperatur! Es wird also in jedem Fall Gas erzeugt. Das sich, nach ungeheuerlichen Wirbeleien in Sonnennähe evtl. zurückgedrückt, wieder in Staub verwandelt. Staub ! Der sich nun nach diesen Verwirbelungen auf unvorstellbar große Räume verteilt. Ok , ein paar Atome werden auch wieder auf der Erde ankommen ;)
Aber den Satz
"...und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert."
als wenn Material aus 1 AE ausgerechnet wieder den Raum um die Erde trifft, halte ich denn doch für Angsteffekthascherei. Selbst wenn er von einem für das Forum unverzichtbaren hochkarätigen Fachmann kommt :)
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... daß es in einer Spiralbahn von selbst langsam der Sonne entgegenfällt ...
Es fällt eben nicht auf einer Spiralbahn der Sonne entgegen. Bremse ich den Körper auf eine bestimmte Geschwindigkeit ab, so entspricht diese einem bestimmten, stabilen Orbit um die Sonne, in der der Flugkörper über Jahrmillionen verbleibt.
"...und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert."
Das war sicherlich nicht wortwörtlich zu nehmen. Auf jeden Fall bliebe radioaktives Material radioaktiv, wir würden es zumindest teilweise in unserem Sonnensystem verstreuen. Wir würden also das machen, was wir seit Jahrzehnten machen, unseren Abfall nicht entsorgen sondern nur wegschaffen. Irgendwann könnte sich das rächen.
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Spiralbahn - da hätten wir also das Laienhafte bei mir bestätigt ;)
Aber vlt. wär das dann eine Aufgabe für ein langsames aber andauerndes Abbremsen mit einem "Resttriebwerk" und Restenergie.
Das mit dem Material leuchtet mir noch nicht so ganz ein. Die Sonne strahlt in Äquivalenz Millionen von Tonnen pro Sekunde ab, teils als hoch- teils weniger beschleunigte Teilchen. Was wir da hineinlenken, ist doch nicht mal ein Fliegenschiß an Radioaktivität, der dazu käme. Selbst wenn wir noch hundert Jahre oder hundert Reaktoren bis zu einer (notwendigen) perfekten Lösung rechnen. Ok, man soll den Anfängen wehren. Aber wenn ich dann noch eine Raumkugel mit 1 AE Radius rechne...
Daß Entsorgen durch Abschieben ins Universum unakzeptabel ist - da gehe ich freilich mit jedem d'accord. Denn das sind dann ja Materialbrocken, die selbst mit kaum meßbarer Reststrahlung nach hunderten Jahren irgendwo "eintreffen" könnten. Was wissen wir denn schon wirklich, was da draußen wohnt und was für "die da" schädlich wäre...
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das gilt aber nur für eine direckte bahn währe es nicht Möglich erst zum Mars zu fliegen(benötigt weniger Energie) und dann die Kapsel exackt richtung Sonne per Fly-by umzulenken geht das ? oder spricht was dagegen ?
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Interfax meldet unter Berufung auf eine projektnahe Quelle, dass das vorläufige Design des 1MW-TEM fertiggestellt wurde. Die Arbeiten seien im Zeitplan, mit einem Einsatz sei 2020 zu rechnen.
Ich hoffe mal, dass es bald auch offizielle Veröffentlichungen dazu gibt... die letzte offizielle .ppt die ich rumliegen hab ist noch von 2011 ;D
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Hier zumindest mal eine Grafik:
(https://images.raumfahrer.net/up047742.jpg)
Vielleicht übersetzt jemand die Beschriftungen? :)
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Vielleicht übersetzt jemand die Beschriftungen? :)
Mach ich doch gerne. ;)
Transport- und Energiemodul (TEM)
Der Grund für das TEM ist die 10-fache Erhöhung der elektrischen Leistung und 20-fache Einsparung bei der Reisezeit im Weltraum. Anwendung des REDU ist die Reduzierung der Masse für ein Marsraumschiff um das Vierfache im Vergleich mit einem Marsraumschiff mit Flüssigraketenantrieb.
Energieumwandlungssystem
Radiator Elektrische Marschtreibwerke
Reaktorinstallation Truss
Charakteristika Energieblock
Typ des Reaktors - gasgekühlt auf schnellen Neutronen
Elektrische Leistung - 1000 kW
Thermische Leistung - bis zu 3500 kW
Temparatur des aus dem Reaktor kommenden Gases - 1500 Grad
Funktionsweise des nuklearen Raketentriebwerks (vereinfachtes Schema)
Turbine
Pumpe
Arbeitsraum (Wasserstoff)
Düse
Leitung zur Tribine Instrumentierung Geräteraum
Reaktor
Solche Systeme wurden schon für folgende Projekte entwickelt:
UdSSR durch Chiffree 11B91
USA - NERVA
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Jo danke habs ergänzt. :D
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Irgendwelche Informationen über die Gesamtmasse? Das wäre eine sehr wichtige Information für die Einschätzung des Ganzen :)
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Irgendwelche Informationen über die Gesamtmasse? Das wäre eine sehr wichtige Information für die Einschätzung des Ganzen :)
Laut dieser Folie wiegt der Reaktorblock 6800kg. Die Gesammtmasse des Schleppers wird wohl die Nutzlast einer Proton nicht überschreiten.
- ein schneller hochtemperatur Reaktor d.h. mit schnellen Neutronen und ohne Moderator, damit wohl der erste im Weltraum
- Xe-He als Kühlmittel in verbindung mit einer Brayton Zyklus
- Reaktortemperatur ca. 1227 °C
- leichtbau Tröpchen Radiator
- Wirkungsgrad 35%
(http://2.bp.blogspot.com/-NQLascLkp68/TnZ0wd8IRmI/AAAAAAAAA78/L4u_BmEACU0/s1600/Rusian+nuclear+spacecraft.jpg)
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Gabs eigentlich von russischer Seite irgendwelche Äußerungen zum Preis? Wenn das Ding einigermaßen im Kostenrahmen ist (so bis zu 1,5 Mrd Euro) könnte man den 1MW-Reaktor ausgezeichnet für internationale Wissenschaftsmissionen vermarkten. Hätte zudem noch den Vorteil, dass man zusätzlich zu einem starken Antrieb noch sehr viel Energie für die Nutzlast übrig hätte. Man stelle sich mal eine Jupitermission vor mit einer tonnenschweren wissenschaftlichen Nutzlast oder einer Asteroidenrückführung. Ich bin mir sicher, Interessenten wären da...
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Es gab auf jeden Fall Aussagen zum Projektbudget (weiß aber nich ob die hier gepostet wurden, müsste man mal nachlesen).
Ich bin mir aber sehr sicher, dass es keinerlei Aussagen zum Stückpreis gab. So wie du es hier schreibst sieht das vorgesehene Missionsszenario sowieso nicht aus - da geht es nur um den Transfer zwischen Erdumlaufbahnen oder allenfalls um einen Start auf eine interplanetare Transferbahn und eine folgende Rückkehr des TEM in die Erdumlaufbahn.
Ein Einsatz als tatsächlicher Antrieb/Energiequelle einer Raumsonde ist (zumindest derzeit) nicht vorgesehen. Aber wenn man schonmal den Reaktor hat kann man natürlich mal drüber nachdenken, da hast du sicher recht.
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Hier mal eine neue Grafik mit ein wenig mehr Angaben:
(https://images.raumfahrer.net/up031525.jpeg)
In der Tabelle "Technische Charakteristika" steht:
Masse - 20290kg
Abmessungen - 53,4 x 21,6 x 21,6 m
Elektrische Leistung Reaktor - 1MW
Spezifischer Impuls Triebwerk - mindestens 70km/s
Leistung Triebwerk - nicht mehr als 0,94MW
Gesamtschub - mindestens 18N
Lebensdauer - 10 Jahre
Start mit Angara-A5
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Nach langer Zeit des schweigens hat der Direktor und Chefkonstrukteur Yuri Dragunov am 26 Juni erfolgreiche Nachricht verkündet. Die Entwicklung des Control System des Reaktors wurde abgeschlossen, es laufen auch umfangreiche technische Tests des TEM-1MW, es sei zur erwarten das die Arbeiten um 2018 abgeschlossen werden.
Die Entwicklung des TEM sei primär für die Versorgung der Mondbasis und LOS vorgesehen. Bei einer Lebensdauer von 7-8 Jahren und 5 Flügen mit Güttern zum Mond, ergeben sich beträchtliche Einsparungen. Die umfagreichen mathematischen Analysen wurden auch veröffentlicht, liegen auch bei mir. Der Flug des TEM wird immer in der nähe der Xil Sphäre (in der Nähe des LM2) verlaufen.
Aufgrund der besonderen ballistischen Eigenschaften eines Fluges mit Plasmatriebwerken, wird der TEM am Mond nur vorbeifligen. Die Gesamtflugzeit beträgt um die 550 Tage als auch länger, hängt auch von den zukünftigen Triebwerken ab.
http://www.sdelanounas.ru/blogs/50847/#cut (http://www.sdelanounas.ru/blogs/50847/#cut)
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Aufgrund der besonderen ballistischen Eigenschaften eines Fluges mit Plasmatriebwerken, wird der TEM am Mond nur vorbeifligen. Die Gesamtflugzeit beträgt um die 550 Tage als auch länger, hängt auch von den zukünftigen Triebwerken ab.
550 Tage zum Mond?! :o Da ist ja meine Omma zu Fuß schneller! Aber mal ehrlich: Das Ziel eines nuklearen Antriebs ist es doch, schneller zu sein!
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Ich seh die sinnvolle Anwendung eigentlich auch nur, wenn das Ding kombiniert anwendbar ist. Also Energie in Ionentriebwerke oder "umschalten" auf Stützmasse rausballern. Aber nun ja - ist halt ein beträchtlicher Mehraufwand...
Aber vlt. wird es ja auch ein universelles Gerät, was man für den einen oder anderen Zweck modifiziert. Ich würde es gut finden, wenn das Teil in Serie produziert wird mit dieser Option. Auch schon deshalb, um evtl. eine Mission mal "retten" zu können.
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Aufgrund der besonderen ballistischen Eigenschaften eines Fluges mit Plasmatriebwerken, wird der TEM am Mond nur vorbeifligen. Die Gesamtflugzeit beträgt um die 550 Tage als auch länger, hängt auch von den zukünftigen Triebwerken ab.
550 Tage zum Mond?! :o Da ist ja meine Omma zu Fuß schneller!
Nein, es geht um die Flugzeit Erde-Mond-Erde, in 7-8 Jahren seiner Arbeit kommen wir so auf 5 Flüge.
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Das Ziel eines nuklearen Antriebs ist es doch, schneller zu sein.
Nein, es geht primär um Senkung der Transportkosten.
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Aber vlt. wird es ja auch ein universelles Gerät, was man für den einen oder anderen Zweck modifiziert. Ich würde es gut finden, wenn das Teil in Serie produziert wird.
Jeder Anfang ist nicht einfach, die Entwicklung der MPD Triebwerke ist auch problematisch, insbesondere für 6-25 MW Leistung. Für Mondflüge kommt ein TEM mit 6 MW, zum Mars ein mit 25 MW Leistung.
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Die Entwicklung des TEM sei primär für die Versorgung der Mondbasis und LOS vorgesehen.
Aufgrund der besonderen ballistischen Eigenschaften eines Fluges mit Plasmatriebwerken, wird der TEM am Mond nur vorbeifligen. Die Gesamtflugzeit beträgt um die 550 Tage als auch länger, hängt auch von den zukünftigen Triebwerken ab.
Wieviel Versorgungsgüter für eine Mondbasis werden in 5 Jahren benötigt? Die müssen ja mit chemischen Antrieben vom Erdboden gestartet werden, da Plasmaantriebe dazu nicht ausreichend Schub emtwickeln.
Außerdem müssen die weich auf dem Momd landen. Wie geht das wenn der TEM nur am Mond voirbeifliegt. Bleibt dann wirklich noch eine merkbare Einsparung (ist der Nutzlastgewinn höher als die Zusatzmasse des Plasmaantriebs ?)
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Aber vlt. wird es ja auch ein universelles Gerät, was man für den einen oder anderen Zweck modifiziert. Ich würde es gut finden, wenn das Teil in Serie produziert wird.
Jeder Anfang ist nicht einfach, die Entwicklung der MPD Triebwerke ist auch problematisch, insbesondere für 6-25 MW Leistung. Für Mondflüge kommt ein TEM mit 6 MW, zum Mars ein mit 25 MW Leistung.
Das ist es eben, was ich nicht so gut finde. Man soll doch erstmal kleine Brötchen backen und den 6 MW Reaktor komplett und handhabungssicher entwickeln. Aber so, daß er problemlos kombinierbar/zusammenschaltbar ist. Das spart doch die Entwicklungskosten für den 25er. Und schafft Sicherheit, denn wenn man drei 6er kombinieren kann, hat man auch 24 MW. Und ist nicht ganz hilflos, wenn einer ausfällt, was ich nicht ganz unwichtig finde. Kostbare Marsfracht am Mars vorbeischießen wegen evtl. nicht reparablem Reaktorausfall - riskante Sache das....
Ok, man muß ein paar Tonnen draufrechnen für die Kombitechnik. Aber wenn dann etliche Flüge geschafft sind, hat man doch einen sicheren Erfahrungsschatz....
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Wieviel Versorgungsgüter für eine Mondbasis werden in 5 Jahren benötigt?
Die Frage ist nicht korrekt.
Fakt, ein TEM kann Module, Versorgungslander alls auch PVLK mit einer Masse bis 50 Tonnen zum Mond transportieren. Mache nur einen groben Überblick, um diese Masse mit chemischen Antrieb transportieren, brauchen wir einen Träger mit 160 Tonnen Nutzlast. Mit TEM nur einen Träger mit 80 Tonnen Nutzlast, Kopplung erfolgt in einer Umlaufbahn von 800 km, danach der Flug zum LOS, LM2. Ich habe doch berichtet, sämtliche Analysen ausgehend von der Leistung eines TEM wurden veröffentlicht. Es geht um Einsparungen von mehreren Trägerraketen.
Bis dahin ist aber noch ein weiterer Weg, viele technische Probleme und Fragen, der Weg aber ist schon richtig.
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@ McFire
Sorry, mit dem zuschaltbaren von TEM-6 MW hat das mit einer ingenieurtechnischen Entwicklung absolut nichts zu tun.
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Wieviel Versorgungsgüter für eine Mondbasis werden in 5 Jahren benötigt?
Die Frage ist nicht korrekt.
Ich habe doch berichtet, sämtliche Analysen ausgehend von der Leistung eines TEM wurden veröffentlicht. Es geht um Einsparungen von mehreren Trägerraketen.
Bis dahin ist aber noch ein weiterer Weg, viele technische Probleme und Fragen, der Weg aber ist schon richtig.
Die Frage ist selbstverständlich korrekt, auch wenn die Antwort nicht gebracht wird. Im übrigen ist es keine gute Praxis, die Fragen anderer zu bewerten, beantworten reicht völlig, dabei kann man dann auch eventuelle Missverständnisse aufklären.
Wenn das alles veröffentlicht wurde, dann gib doch bitte die entsprechenden Quellen und Links an, damit wir es selbst nachlesen können.
Daß es noch ein weiter Weg ist glaube ich gerne. Ich erinnere mich noch zu gut als vor dem Galileo-Start diskutiert wurde, ob der Start einer Thermo-Nuklearquelle mit einer Rakete vom Erdboden nicht viel zu gefährlich ist. Wie ist das für 6 MW geplant ?
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@ proton01
Zunächst ist weiss sehr genau wovon ich schreibe. Mit Versorgungsgüter für eine Mondbasis, hängt von vielen Parameter, werden wir uns erst um 2050 beschäftigen da auch chemische Trägerraketen zum Einsatz kommen. Da ich nur kurz hier bin, werde ich aus zeitlichen Gründen sämliche Berechnungen hier nicht präsentieren (alles in russisch). Es gibt ja auch Fachpublikationen ohne Link.
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Das ist richtig, da gibts auch nix dagegen zu sagen.
Aber mir ging es darum -
a) Einsparung von Entwicklungskosten und -potential, was man in die Entwicklung des 6er stecken könnte und den damit beschleunigen
b) Erhöhung der (Transport)Sicherheit bei Gesamtausfall eines Reaktors. Ein Leistungsabfall von 24 auf 18 MW scheint mir besser als ein Abfall von 25 MW auf Null.
c) Durch Abstoßen eines "unterwegs" nicht reparierbaren 6er verringert sich ja auch die weiter zu transportierende Gesamtmasse für die 2 anderen Reaktoren. Nicht reparierbar trifft ja doch bei reinem Transport zu. Freilich - das verloren geben eines Reaktors kann man auch nur in der ersten Zeit machen. Dann muß auch hier ein Wieder-Einfangen bzw. Reparieren im Dock eingeplant werden.
Abgesehen davon find ich gut , daß es in RU weitergeht mit dem Thema. Ohne Atomkraft wird es nicht weitergehn im All. Da können die Gutmenschen klagen (und meist an den falschen Adressen) wie sie wollen...
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Fakt, ein TEM kann Module, Versorgungslander alls auch PVLK mit einer Masse bis 50 Tonnen zum Mond transportieren. Mache nur einen groben Überblick, um diese Masse mit chemischen Antrieb transportieren, brauchen wir einen Träger mit 160 Tonnen Nutzlast. Mit TEM nur einen Träger mit 80 Tonnen Nutzlast, Kopplung erfolgt in einer Umlaufbahn von 800 km, danach der Flug zum LOS, LM2.
Die Zahlen verstehe ich nicht ganz. Bei Apollo brachte die Saturn V 45 t in einen Mondorbit, davon landeten 15 t auf dem Mond. Diese Nutzlast entsprach 117 t in einen Erd-Parkorbit con 160 km. Die gleiche Saturn V hätte ca. 78 t in einen 800 km Erdorbit gebracht [Saturn V Payload Planners Guide, Douglas Report SM-47274].
Gelten die 80 t für TEM vom 800 km Orbit aus ? Und die 160 t gelten von wo?
@Jura
Russisch schreckt mich nicht. Wenn es veröffentlicht ist, dann ist es auch verfügbar. Dann nenne bitte die Quellen, damit wir die Details selbst nachlesen können, deren Klärung den Umfang eines Forums überschreiten. Berechnungen verstehe ich dann schon.
Ich glaube Dir gerne dass Du weisst wovon Du schreibst. Trotzdem will ich wissen woher es kommt. Wenn du sagst es ist veröffentlicht, dann ist es ja wohl nicht geheim.
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@ McFire
Ja, das ist deine Meinung, nur glaub mir bitte, du liegst aber nicht richtig. Zunächst geht es um 1 MW, als auch um die Klärung sämtlicher technologischer Fragen. Habe auch schon geschrieben über sehr ernsthafte Probleme (Insider Infos), wir müssen abwarten und gegenwärtige MPD Triebwerke sind schlichtweg zu schwach, nicht effektiv, geschweige denn für eine Lebensdauer von 10-15 Jahren für 1 bis 25 MW.
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@ McFire
habe mich doch entschlossen dir einige mächtige Steine in den Weg legen !!!
1) Zunächst, bei TEM handelt sich um eine maschinelle Energieumwandlung, der Antrieb ist sehr schwer, hat also ein schlechtes Verhältnis von Masse/Energie.
2) Es ist auch richtig, das je grösser der TEM desto ist er effektiver.
3) Für Marsflug brauchen wir 25 MW, Masse des TEM um 120 Tonnen, Nutzlast um 50 Tonnen (Marslander), nicht viel.
4) Der 6 MW Antrieb hat eine Masse von 40 Tonnen. Der 1 MW gigantische 20 Tonnen !!!
5) Zum Zusammenschalten brauchen wir 4 TEM mit 6 MW = 24 MW.
6) Das Zusammenschalten ist aus technischen Gründen nicht möglich. Machen wir weiter nur theoretisch!
7) Wir haben also ein absolut ineffektiven Koloss mit einer Unmenge aus Stahl und Turbinen, Startmasse von 160 Tonnen, vier Reaktoren, Radiatoren und hunderte von Triebwerken. Kein ingenieur weder von der NASA noch von Roskosmos haben je daran gedacht an so ein Monster.
Schlussfolgerung:
Das Dicke kommt aber noch, so ein TEM mit 4 zusammengeschalteten TEM kann aber keine Nutzlast zum Mars befördern, der ist zu schwer !!! ;D
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Wenn das alles veröffentlicht wurde, dann gib doch bitte die entsprechenden Quellen und Links an, damit wir es selbst nachlesen können.
Eine von vielen Publikationen:
Анализ многоразового лунного транспорного корабля, используюшего ядерную знергитическую установку. Леб Х.В, Могулкин А.И, Обухов В.А, Петухов В.Г. Попов Г.А
Электронный журнал "Труды МАИ", Выпуск Номер 70
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Ok, Jura, da hast Du mir den Zahn gezogen ;D
Ja, man kann wie es scheint nicht alles, was sonst oft funktioniert, auf die TEMs übertragen und anwenden.
Aber daß es gleich so ineffektiv wird, hätte ich nicht gedacht....
Schade - aber ich danke Dir trotzdem für die ausführliche Info :)
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Ok, Jura, da hast Du mir den Zahn gezogen ;D
McFire, du wirst mir aber nicht glauben, ich habe heute wirklich Zahnschmerzen (nicht wegen dir ;)), morgen gehts zum Zahnarzt.
Die weitere Entwicklung bleibt aber abzuwarten, hier noch einige Aspekte:
1) Roskosmos hat schon vor Jahren über die Verwendung von Bimodulen Antriebssystemen gesprochen, wir erreichen somit Mars in 30 Tagen !!! So ein System ist besonders für den Transport der Kosmonauten hoch effektiv.
2) Für Transporte der Güter wäre ein Festkerntriebwerk sehr effektiv, kleine Masse des Triebwerks von einigen Tonnen und hohe Nutzlast zum Mars. Ja, es gibt aber noch andere Möglichkeiten.
3) Nach einigen Infos werden Festkerntriebwerke auch in Russland entwickelt. Für mich persönlich, dazu gibt es keine Alternativen und eines Tages auch notwendig.
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Ok, Jura, da hast Du mir den Zahn gezogen ;D
Ja, deshalb kann ich hier im Forum nicht bleiben, bin mir sicher ich hätte dir noch so einige Zähne gezogen ;D
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Ja, deshalb kann ich hier im Forum nicht bleiben, bin mir sicher ich hätte dir noch so einige Zähne gezogen ;D
@Jura,
Wenn etwas diskutiert wird und Du jemand anderes von Deiner Position überzeugst, dann ist das doch kein Grund das Forum zu verlassen. Erfreue uns ruhig weiter mit Deinen Infos. Dass darüber diskutiert wird liegt nunmal in der Natur der Sache, aber sowas solltest Du in keinem Fall als persönlichen Angrif (miss)verstehen.
Alles Gute morgen beim Zahnarzt. ;)
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Wenn etwas diskutiert wird und Du jemand anderes von Deiner Position überzeugst, dann ist das doch kein Grund das Forum zu verlassen.
@ proton01
Nein, du hast mich nicht ganz verstanden. Ich habe schon beim ersten mal geschrieben, ich bin nur als Gast, hatte nur eine Frage zu SLS, deshalb auch die Anmeldung im Forum für einige Tage. Hat wirklich mit einer Diskusion nichts zu tun, selbst auf deine Frage könnte ich dir 2-3 A4 Seiten präsentieren, es ist nur die Frage des Aufwands und persönlicher Übersetzung. Geschäfte (Arbeit) gehen bei mir aber immer vor.
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Na schau halt mal, ob Du nicht hin und wieder ein bissel Zeit abzweigen kannst , wär schön :)
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In der Moskauer Vorstadt Elektrostal haben Spezialisten die ersten Elemente von Radiatoren für das nukleare Antriebssystem TEM fertiggestellt.
http://www.atomic-energy.ru/news/2014/07/07/50043 (http://www.atomic-energy.ru/news/2014/07/07/50043)
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TEM- weitere Arbeiten
Zur der Entwicklung des TEM gibt es neue Informationen von Chefkonstrukteur des Forschungs-und Entwicklungsinstitut NIKIET Yuri Tscherepnin:
Dieses Jahr beginnen die Test des Kernbrennstoffes, es handelt sich um Urandioxid mit einer Urananreicherung die höher als in den Brennstoffen für Kernkraftwerke ist, deshalb weil eine sehr kompakte Bauweise erforderlich war.
Reaktor Tests finden in zwei Zentren, im Institut für Reaktorwerkstoffe in Zarechnyj Gebiet Swerdlowsk und im Forschungsinstitut für Atomreaktoren in Dimitrowgrad.
Als Stützmasse für die elektrischen Triebwerke kommt Helium-Xenon zum Einsatz.
Für die Konstruktion der Radiatoren als Material kommen hochschmelzende Einkristall Legierungen basierend auf Molybdän. Die ersten umfangreichen Tests beginnen in kürze.
http://www.atomic-energy.ru/news/2014/07/11/50168 (http://www.atomic-energy.ru/news/2014/07/11/50168)
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Helium - Xenon gleichzeitig ? Oder wird da umgeschaltet ?
Ich dacht ja immer, wenn man etwas mehr Energie zur Verfügung hat, kann man was Billigeres nehmen als ausgerechnet das seltenste stabile Element ...
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Helium - Xenon gleichzeitig ? Oder wird da umgeschaltet ?
Es handelt sich um eine Mischung von Helium und Xenon, hat mit Energie nichts zu tun, sondern mit der Konstruktion der Triebwerke. Bei zukünftigen MPD Triebwerken kommen andere Treibstoffe zum Einsatz.
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...Bei zukünftigen MPD Triebwerken kommen andere Treibstoffe zum Einsatz.
Ja, sollte wohl sein. Ok, Xenon ist leichter ionisierbar als andere Edelgase, aber man muß sich ja mal einrichten auf Elemente, die in gewissen Grenzen "leicht" verfügbar sind.
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Ich wünsche den russischen Raumfahrern eine erfolgreiche Marsmission.
Wenn wir von 160 Tonnen Startmasse ausgehen, wäre das Raumschiff mit 16 Starts mit je 10t oben.
Pro Jahr wäre das ein Start.
Also ein realistisches Zeitfenster.
Gruß,
Jens
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Ich wünsche den russischen Raumfahrern eine erfolgreiche Marsmission.
Wenn wir von 160 Tonnen Startmasse ausgehen, wäre das Raumschiff mit 16 Starts mit je 10t oben.
Pro Jahr wäre das ein Start.
Also ein realistisches Zeitfenster.
Gruß,
Jens
Deine Zahlen, Sorry, haben mit einer Mars-Mission absolut nichts zu tun.
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Hallo Jura,
ich kenne den Plan nicht.
Deshalb liegt die Betonung auf Wenn....
Wenn ist spekulativ und kann alles bedeuten.
Zum Beispiel: Wenn Russland in die Ukraine einmarschiert, könnte die Marsmission
scheitern, weil alle Ressourcen für den Krieg gebraucht werden.
Wie sieht der zeitliche Missionsplan der Russen aus, wenn Russland nicht in die Ukraine einmarschiert?
Die Raumschiff- und Kostenberechnung würde mich aber auch interessieren.
Gruß,
Jens
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Jens,
hier geht es primär um die technologische Entwicklung des TEM, mit wenn und aber kommen wir nicht weiter. Ausgehend von den Fakten, habe schon gestern bezugnehmend auf die Schwerlastträgerrakete gepostet, kann das russische Finazministerium bei der gegenwärtiger Lage die geforderten Gelder für den Träger streichen. Schon heute fordert Rosneft von der Regierung 1,5 Billionen Rubel.
Ausgehend von den Daten des TEM sind die ballistischen Berechnungen für Transportoperationen leicht nachvollziehbar. Durch den hohen Isp von 7000 bis 10000s, haben wir gegenüber chemischen Antrieben von 470s deutliche Vorteile, sind weniger Starts als auch weniger Treibstoff für den Transport einer Nutzlast z.B zum Mars notwendig.
Mondflüge sind um 2030-35 vorgesehen und der Mars ist noch nicht in der Sichtweite. Das sind Fakten!
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Hallo,
wenn das Durchschnittsalter der Älteren hier bei 70 Jahre oder älter liegen sollte, erklärt
das alles. ;D
Dann bin ich hier falsch.
Ich suche junge kreative dynamische Menschen mit Raumfahrtvisionen.
Im Club der Alten habe ich nichts zu suchen.
Gruß,
Jens
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Ich suche junge kreative dynamische Menschen mit Raumfahrtvisionen.
Im Club der Alten habe ich nichts zu suchen.
"Mit dem Alter kommt die Weißheit"
Eine Vision ist ein (Wunsch)ziel, das erreicht werden soll. Dazu benötigt man eine Strategie, mit welchen Schritten und Alternativen man dieses Ziel erreicht. Die Vision alleine führt zu nichts.
Mit dem Alter lässt die Dynamik im Denken nicht nach, aber Erfahrung und Gelerntes gesellen sich dazu.
Apollo ist nicht nur von Jungen Dynamikern realsisert worden, sondern unter der Führung von Erfahrungsträgern. Das ist bei heutigen Raumfahrtptojekten nicht anders.
Aber Du hast Recht, dies Forum ist auch kein Kindergarten.
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Ich gebe dir Recht.
Aber das alte Wissen der Alten wird zum Problem, wenn wir uns technologisch nicht weiterentwickeln.
Die Alten haben keine Visionen.
Warum sollten sie auch eine Rakete in Frage stellen?
Sie fliegt zum Mond oder Mars, das reicht aus.
Gruß,
Jens
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Die Alten haben keine Visionen.
Gruß,
Jens
Es gibt ca. 7 Mrd Menschen auf Gottes Erde. Nach deinem Verständnis von "Alten" sind das dann mindestens 1 Mrd. Kennst Du die alle und kannst behaupten daß die keine Visionen haben ?
Bleib mal auf dem Teppich. Selbst wenn Du ein Wunderkind bist wirst Du keine Raumfahrtvision alleine realisiseren.
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@proton (http://www.letterchip.de/kramkiste/thumbup.gif)
.....meint ein 70jähriger mit Visionen !
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Es gibt ca. 7 Mrd Menschen auf Gottes Erde. Nach deinem Verständnis von "Alten" sind das dann mindestens 1 Mrd. Kennst Du die alle und kannst behaupten daß die keine Visionen haben ?
Bleib mal auf dem Teppich. Selbst wenn Du ein Wunderkind bist wirst Du keine Raumfahrtvision alleine realisiseren.
Ich denke, Jens hat bereits hinlänglich bewiesen, dass er keines ist. Oder falls doch, wird man höchstens eines Tages über ihn sagen: "Er war seiner Zeit voraus - viel zu weit. Natürlich musste er scheitern."
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Ich denke, Jens hat bereits hinlänglich bewiesen, dass er keines ist. Oder falls doch, wird man höchstens eines Tages über ihn sagen: "Er war seiner Zeit voraus - viel zu weit. Natürlich musste er scheitern."
Herrjeh, das Einzige, was man wird attestieren können, ist der applomb eines Vorpubertierenden.
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Es besteht natürlich eine winzige Möglichkeit, dass es anders ist, aber dann gilt wie schon gesagt, dass er seiner Zeit viel zu weit voraus ist, um irgendetwas erreichen zu können.
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Herrjeh, das Einzige, was man wird attestieren können, ist der applomb eines Vorpubertierenden.
Ich fände es eigentlich angemessen wenn wir sachlich bleiben und nicht unsachlich persönlich werden. Jeder der glaubt die Pubertät bereits hinter sich zu haben war auch mal jünger.
Edit: dann sollte man die Fremdwörter auch richtig schreiben, es heißt aplomb mit einem p. Man kann ja heute alles im Internet erkundigen.
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Neuer Fortschritt
Russische Experten haben einzigartige Rohrsysteme für die Stuerung des nuklearen Antriebs entwickelt, so der Pressedienst des Unternehmens von Rosatom. Im Dezember 2014 als Folge der gemeinsamen Arbeit von NIKIET und OAO Versuchsanlage von hochschmelzenden Metallen und Hartlegierungen, wurden die weltweit ersten warmgewalzte Rohre für eine notwendige Mischung aus Molybdän-Legierung TSM-7 gemacht.
http://www.atomic-energy.ru/news/2014/12/29/54107 (http://www.atomic-energy.ru/news/2014/12/29/54107)
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Sind mit Steuerung die Regelstäbe für die Neutronenabsorbtion gemeint?
Oder sind Plutonium-Schichtbrennstäbe gemeint?
Wie hier in meinem Reaktorkonzept:
http://www.overunity.de/1833/laufwellen-transmutationsreaktor-fuer-minore-aktinide/#.VKJrk7EFA4 (http://www.overunity.de/1833/laufwellen-transmutationsreaktor-fuer-minore-aktinide/#.VKJrk7EFA4)
Mit Plutonium-Schichtbrennstäbe lassen sich leichte und kompakte Reaktoren betreiben.
Der Abbrand wird über die Vorschubgeschwindigkeit gesteuert.
Gruß,
Jens
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TEM mit nur 550 KW
Wie schon kurz informiert, aus unterschiedlichen technischen Günden wird die Leistung des TEM gesenkt, nach Infos die ich habe auf 550 KW. Auch der Transport von Nutzlasten ist nicht vorgesehen, es ist somit reines technologie Muster. Für die Versorgung einer Mondbasis ist aber ein Raumschlepper mit 6 MW Leistung notwendig. Da werden aber noch Jahrzehnte vergehen. Hier ein aktueles Bild.
(https://images.raumfahrer.net/up068277.jpg)
Quelle: kosmolenta
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Find ich witzig, daß man bei den Dingern immer diese "windschnittige" Form zeichnet ;D
Wohl, um die Akzeptanz bei Mäxchen Meier zu erhöhen ....
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Für sehr große Geschwindigkeiten macht die Raumschiffform Sinn.
Für kurze Entfernungen zum Mond aber nicht.
Das Problem ist zudem das Masse-Leistungsverhältnis und der Wirkungsgrad.
Gruß,
Jens
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Für sehr große Geschwindigkeiten macht die Raumschiffform Sinn.
Für kurze Entfernungen zum Mond aber nicht.
Gruß,
Jens
Die Aussage ist nicht korrekt, ich habe dafür schon Analysen präsentiert. Der TEM ist primär für schwere Transporte zum Mond vorgesehen, senkt erheblich die Transportkosten. Der TEM-25MW ist für bemannte Marsflüge vorgesehen. Es geht auch nicht um v, sonder um die Senkung der Transportkosten.
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Für sehr große Geschwindigkeiten macht die Raumschiffform Sinn.
Äh - beiläufig erwähnt - das Dingens soll niemals eine Atmosphäre auch nur streifen.
Und es wird auch nie hart beschleunigen.
Das Problem ist zudem das Masse-Leistungsverhältnis und der Wirkungsgrad.
Nachtvögel in griechische Hauptstadt
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Jede Energieumwandlungstufe bis zur Schubkraft reduziert den Gesamtwirkungsgrad des Raumschiffes.
Die direkte Umwandlung von Wärme in Schubkraft und Strom macht das Raumschiff leichter.
Hier eine Konzeptskizze zu meinem Nuklearantrieb:
http://www.overunity.de/1869/konzeption-nuklearantrieb-fuer-die-raumfahrt/msg37630/#new (http://www.overunity.de/1869/konzeption-nuklearantrieb-fuer-die-raumfahrt/msg37630/#new)
Vorteile gegenüber des amerikanischen NARVA Konzeptes:
Trennung von Spaltprodukte und Brennstäbe
Bessere Regelung der thermischen Leistung
Gruß,
Jens
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Jede Energieumwandlungstufe bis zur Schubkraft reduziert den Gesamtwirkungsgrad des Raumschiffes.
Die direkte Umwandlung von Wärme in Schubkraft und Strom macht das Raumschiff leichter.
::)
Da gibt es noch diese Kleinigkeit genannt ISP. Die direkte Umwandlung von Wärme in Schubkraft ergibt nicht den hohen ISP eines elektrischen Antriebes, braucht also viel mehr Stützmasse.
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Die primäre Relevanz hat das Kosten-Nutzlastverhältnis.
Bei einem unbemannten Frachtraumschiff im Energiespar-Transfer ist die Geschwindigkeit sekundär relevant.
Gruß,
Jens
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Jens,
hier geht es primär um die technologische Entwicklung des TEM
und alles was nicht mit dem russichen Nuklearantrieb zu tun hat, ist nur sekundär relevant.
Tertiär relevant in diesem Thread sind Eigenentwicklungen.
Gruß,
Makemake
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Ja, dem stimme ich zu.
Mein Konzept kann nicht mit dem russischen Antriebskonzept verglichen werden.
Ein eigener Thread wäre besser gewesen
Gruß,
Jens
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Rekator für TEM
Ein Fachartikel zum gasgekühlten Reaktor der Megawatt-Klasse, von J.Dragunow, OAO NIKIET.
Für sämtliche Berechnungen und Analysen als auch die Computersimulation des Reaktors wurden in Rechenzentren mit bis 10 Teraflops durchgeführt. Dazu wurden spezielle Precision Computercodes entwickelt, insbesondere für die physikalischen Profilierung der aktiven Kernzone um die Verringerung der Maximaltemperatur zu erreichen. Die ausgewählten Materialien werden gegenwärtig einen Dauertest unterzogen. Nur ganz kurz, mehr in:
http://www.nikiet.ru/images/stories/NIKIET/Publications/Conf/mntk_nikiet_2014/P-12_rus.pdf (http://www.nikiet.ru/images/stories/NIKIET/Publications/Conf/mntk_nikiet_2014/P-12_rus.pdf)
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Überprüfe bitte nochmal den Link, ich kriege nüscht zu sehen ...
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Ich interessiere mich für diesen Reaktor.
Leider konnte auch ich nicht den Link öffnen.
Gruß,
Jens
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Überprüfe bitte nochmal den Link, ich kriege nüscht zu sehen ...
Komisch, ich kann nur mit Mozilla Firefox öffnen, geht sofort.
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Der Link scheint in Ordnung zu sein, aber der Server ist wohl gerade nicht bereit:
"Der Server unter www.nikiet.ru (http://www.nikiet.ru) braucht zu lange, um eine Antwort zu senden."
Gruß
Peter
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Ich hab auch den Fox und kommt immernoch "Seitenladefehler..."
Und ich hab auch den IE und da gehts auch nicht.....
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Ich hab auch den Fox und kommt immernoch "Seitenladefehler..."
Und ich hab auch den IE und da gehts auch nicht.....
Seit wann kannst du russische Fachpublikationen lesen ;D
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Kann ich nicht - weißt Du doch. Aber ich kann Bilderchen gucken, weißt Du ? Und da hoff ich freilich, daß da welche drin sind, nich waah ... ;)
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Es sind 6 Fotos und ein Diagramm enthalten. ;D
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Jetzt krieg ichs zu sehen.
Ja , das Ding sieht ja recht kompakt aus und ist auch weit über das Zeichnungsstadium hinaus.
Das Wichtigste werden halt hochtemperaturfeste Materialien sein. Unter 2000° ist zwar gut, aber für längere Betriebszeit muß da was Neues her....
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Welchen elektrischen Wirkungsgrad hat TEM 25MW?
Gruß,
Jens
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Zu TEM 25MW für bemante Marsflüge ist noch definitiv zu früh hier einzugehen, obwohl die publiziert wurden. Weltweite Entwicklungen sind aber vielversprechend, die maschinelle Energieumwandlung hat aber ihre Grenzen.
Aus unterschiedlichen Gründen (liegen mir vor) wurde die Leistung des TEM 1MW auf 550 KW gesenkt. Der erster Flug mit Nutzlast und Treibstoff wird somit nur reinen technologischen Charakter tragen, es wird auch keine Kopplung mit anderen Nutzlasten und deren Transport (550 KW sind zu schwach) geben. Ein weiterer Knackpunkt sind die Triebwerke, die Hocheffektiven MPD, MPPD stecken noch in Kinderschuhen. Führende russische Kapazitäten waren auch dagegen von der Verwendung der ID-WM Triebwerke. Zum Testen des TEM haben die aber keine Relevanz und für Mondtransporte (Module, Raumschiffe) sind 6 MW notwendig.
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Vielen Dank für die Antwort.
Könnte man den Russen eine 6MW Spaltproduktbatterie für ein Marsraumschiff "verkaufen"?
Gruß,
Jens
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Ächz.....
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Vielen Dank für die Antwort.
Könnte man den Russen eine 6MW Spaltproduktbatterie für ein Marsraumschiff "verkaufen"?
Gruß,
Jens
Ich glaube, das gehört eher in die Ecke "Raumfahrt mal nicht ganz so ernst" ;)
Aber mal im Ernst:
Jens, Hand auf`s Herz: kannst du irgendeine Art von Qualifikation im Bereich Ingenieurstechnik oder Physik vorweisen? Denn ganz ehrlich: wenn du wirklich ein Konzept hättest, um "direktelektrisch" aus nuklearen Prozessen elektrischen Strom zu erzeugen, würden sich wohl die Kernkraftwerksproduzenten um dich schlagen. Denn dann könnten sie nicht nur mit einem deutlich kleineren radioaktiven Kern gleiche Reaktorleistungen erzielen, nein sie könnten sogar ein Kraftwerk bauen, das fast nicht zur Kernschmelze kommt, solange der Strom verbraucht wird.
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Braucht man eine Qualifikation im Bereich Ingeneurstechnik oder Physik für eine Innovation?
Ich denke nicht.
Wenn ja, hätte ich den "Scheuklappenblick"
Was hast du an einer 6 MW Spaltproduktbatterie nicht verstanden?
Ich erkläre es dir noch einmal.
Gruß,
Jens
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Muss man nicht, aber dann reicht es definitiv nicht mehr, über eine vermeintliche Erfindung zu quatschen, dann muss man sie ans Laufen bringen. Hast du deine "Erfindung" ans Laufen gebracht, Jens?
Dass du als anscheinend völlig Fachfremder ohne Qualifikation den Experten einen "Scheuklappenblick" vorwirfst, zeugt allerdings von einer geradezu unerträglichen Arroganz. Diese Menschen haben lange studiert und sich Fachwissen erworben. Du behauptest, besser zu sein als alle Experten und eine sensationelle Erfindung gemacht zu haben, die die Experten nicht gemacht haben. Das ist dann eine "starke Behauptung". Die erfordert dann auch starke Belege, und zwar von dir. Durch bloße Behauptungen, wie toll deine Erfindung sei, wirst du solche Belege nicht anbringen können.
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Braucht man eine Qualifikation im Bereich Ingeneurstechnik oder Physik für eine Innovation?
Ich denke nicht.
[...]
Ich denke doch.
Allein schon, damit du selber verstehst, was du da eigentlich erfindest, solltest du Wissen, sprich Qualifikation, im Bereich Technik & Physik vorweisen. Ansonsten würde das ja implizieren, dass du selber nicht weißt, wovon du da redest.
Übrigens, nochmal: Wie viele Kernkraftwerksproduzenten hast du wegen deiner bahnbrechenden Erfindung schon kontaktiert? Ich bin mir sicher diese "direktelektrische" Umsetzung von nuklearen Prozessen in elektrische Energie würde die sicher brennend interessieren...
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Auch hier die Bitte: bleibt jetzt bei der Raumfahrt hier im Thread also bei russischen Nukleartechnologien.
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Ich habe die letzten Beiträge, ohne Themenbezug, gelöscht.
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Das Ende von TEM
Nach dem überarbeiteten Entwurf des FKP für 2016-25 wird auf die weitere Forschung der nuklearen Antriebssysteme hoher Leistung (notwendig für Mond und Marsflüge) ab 2018 eingestellt. Ja, ohne Worte!
Wie schon gepostet, hat die Entwicklung des TEM-1 MW mit Reduzierung der Leistung auf 500 KW die technologischen Grenzen und Möglichkeiten der russische Forscher gezeigt.
http://lenta.ru/news/2015/04/24/nuclearspace/ (http://lenta.ru/news/2015/04/24/nuclearspace/)
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Wenn sie nur wenigstens das hinkriegen, sei es auch nur, um den Anschluß nicht zu verpassen.....
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Das Keldysch Zentrum hat aber wiederum keine Infos zu Roskosmos Entscheidung, so der Direktor A. Koroteew.
"Если действительно Роскосмос отказался от этого проекта, то меня не поставили в известность. Для меня это новость. Мне кажется, это маловероятно". - сказал Коротеев,
http://www.interfax.ru/russia/438245 (http://www.interfax.ru/russia/438245)
Die Infos sind noch wiedersprüchlich, also noch etwas abwarten, auch hier :
Информация о прекращении работ по ядерному двигателю для дальнего космоса не соответствует действительности, – официально сообщили в Роскосмосе,
http://vz.ru/news/2015/4/24/741961.html (http://vz.ru/news/2015/4/24/741961.html)
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Wenn sie nur wenigstens das hinkriegen, sei es auch nur, um den Anschluß nicht zu verpassen.....
Wieso Anschluß verlieren? Arbeitet denn überhaupt jemand sonst an nuklearen Antrieben?
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Zumindest NTP kommt doch noch regelmäßig in den NASA Folien vor..
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Die Entwicklung von Antriebssystemen mit maschineller Energieumwandlung ist sehr komplex und absolute technologische Herausforderung, die Weiterentwicklng ist auch beschränkt. Ja, so eine Turbine muss 10-15 Jahre ohne Reparatur bei sehr hoher Umdrehung im Weltraum arbeiten. Hier müssen neue Lösungen als auch ein Durchbruch bei den MPD Triebwerken erfolgen.
Da sind die Festkernantriebe, die NASA möchte für ihre Marsflüge verwenden, einfacher und kompakter.
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Ich bin mir sicher, dass die NASA - hinter versteckten Türen - an vielen Antrieben forscht und arbeitet, von denen wir nicht mal zu träumen wagen.
Inklusive nuklearer Antrieb. Nicht öffentlich, weil politisch unkorrekt.
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Wieso Anschluß verlieren? Arbeitet denn überhaupt jemand sonst an nuklearen Antrieben?
Soso, völlig unmöglich, daß plötzlich jemand vorbeizieht, wenn sie still stehenbleiben?
Hierbei und überhaupt im Leben ?
Gibts da nicht gewisse Beispiele für sowas ;)
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Ich bin mir sicher, dass die NASA - hinter versteckten Türen - an vielen Antrieben forscht und arbeitet, von denen wir nicht mal zu träumen wagen.
Inklusive nuklearer Antrieb. Nicht öffentlich, weil politisch unkorrekt.
Dazu gibt es offizielle Infos, habe auch gepostet.
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Jura, laß doch mal dieses ewige "habe schon gepostet". Das kannst du machen bis ca 6..7 Postings zurück, ein bissel blättern kann man verlangen. Aber über Seiten hinweg kannst Du doch einfach mal nett sein und schreiben "schau mal hier #xxx" oder so.
Das Forum ist riesengroß, man hat eh Mühe , alles zu lesen. Da ist man über jede Erleichterung froh. Dein "habe schon gepostet" führt eher dazu "na sooo wichtig ist der Jura auch nicht, such ich eben woanders.
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@ McFire
Mach dir keine Sorgen, demnächst bin ich gänzlich vom Forum weg.
Noch was, meine Beiträge entstehen während meiner Arbeitszeit, die dauert mitunter 12 bis 14 Stunden, nachträgliche Recherchen wegen der Zeit als auch orthografische Korrekturen mit Achtung auf bestimmte deutsche Wendungen sind miunter kaum möglich. Das schreiben "habe schon gepostet" war für mich somit eine Zeitsparende Lösung.
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Und nur Du hast wenig Zeit ? Wir anderen haben Zeit ohne Ende?
So, und nun sei nicht sauer, mach weiter hier :)
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McFire im Ernst, weisst du überhaupt über den zeitlichen Aufwand für eine Übersetzung aus dem russischen in die deutsche Sprache? Nein, sonst wäre die Antwort anders ausgefallen, oder Du bist heute mit dem falschen Fuss aufgestanden? Ja, und selbst weigerst dich vehement eine Fremdsprache zu erlernen.
Ich kenne auch nicht alle deutsche Fachbegriffe, muss ich mitunter nachschlagen, selbst meine Arbeiten könnte ich nicht übersetzen.
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Jura , es geht mir doch nicht um die Übersetzungen.
Wenn Du schreibst "habe schon gepostet", dann liegt da doch schon Fertiges Material von Dir vor. Und Du brauchtest nur noch mal die Nummer des Postings hinzuschreiben, wenn sie länger zurückliegt. Weiter nix. Du findest schließlich das schneller, was Du nochmal erwähnen willst.
Also Du sollst nicht mehr Stoff übersetzen, sondern mehr Nummern fallenlassen :)
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Also Du sollst nicht mehr Stoff übersetzen, sondern mehr Nummern fallenlassen :)
Sehe ich auch so, wenn ich das mal so eben einwerfen darf. Mir fehlt gerade bei den russischen Nachrichten und Neuigkeiten oft der Zusammenhang zu älteren Postings. Im jetzigen Stil bleibt das gelesene leider ziemlich fragmentiert und mir persönlich fällt es schwer, Zusammenhänge herzustellen.
Ein "habe schon gepostet" hilft hier überhaupt nicht weiter.
Aus meiner Sicht wäre es auch hilfreich, im Thread "russische Raumfahrt" weniger Vorgänge parallel zu behandeln. Eine Aufspaltung in mehrere kleinere / übersichtlichere Threads würde ich begrüßen.
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McFire
Ja, es geht auch mit mehr Respekt und Freundlichkeit. Ich erhalte täglich mitunter über 50 Links/Infos, das Posten ist aber immer mit Übersetzung verbunden, auch das unterlassen "habe schon gepostet" ist für mich kein Problem wenn es gewünscht wird. Bitte nur mit normaler Umgangssprache niederbringen.
Romsdalen
Aus meiner Sicht wäre es auch hilfreich besonders für Anfänger, im Thread "russische Raumfahrt" weniger Vorgänge parallel zu behandeln. Eine Aufspaltung in mehrere kleinere / übersichtlichere Threads würde ich begrüßen.
Eine weitere Aufspaltung wäre absolut hilfreich nicht nur für Anfänger, darunter für russische News, Diskusion (wie zu SLS), kommende russische Projekte wie Angara A5W, Methantriebwerke, Wasserstofftriebwerke (von 1961 bis RD-0150 und andere), Plasmatriebwerke, RKZ Progress Schwerlast Methaträgerraketen (dazu habe ich über 25 Dokumente) und noch mehr.
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War doch eine normaler Umgangssprache ???
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dachte ich eigentlich auch ....
ok , keine weiteren Bitten von mir....
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Das Ende vom Wirrwarr
Die Entwicklung von nuklearen Antrieben und anderen vielversprechenden Projekten sind weiter im Bestandteil des FKP Programms, so der offizieller Roskosmos Vertreter Igor Burenkow. In 3-5 Jahren ist der erste Prototyp zu erwarten, so ein Antrieb hat ein grosses Potenzial darunter auch im kommerziellen Bereich. Als Beispiel:
1) Effektiver Transport von Nutzlasten auf GEO.
2) Transport von Modulen, Lande- und Versorgungsmodulen zum Mond.
3) Bemannte Flüge zum Mars.
4) Säuberung der GEO Bahn, war bei RKK Energija vorgesehen.
5) Industrielle Produktion im Weltraum.
http://www.riasv.ru/entry/168294/ (http://www.riasv.ru/entry/168294/)
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Kurze Frage: gibts zu dem Thema Neuigkeiten?
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Neuigkeiten :
https://www.rt.com/news/442521-nuclear-propulsion-system-russia/ (https://www.rt.com/news/442521-nuclear-propulsion-system-russia/)
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Durchbruch beim TEM
Es gab ein Durchbruch bei der Kühlung, welche eine der größten technischen Hürden bei der TEM Entwicklung ist. So wurde im Mai ein Wissenschaftler des Keldysh Centers(TEM Entwicklung) für einen simplere, kleinere und leichtere Kühllösung im höheren kW Bereich ausgezeichnet.
Besagte Meldung: https://www.roscosmos.ru/28537/ (https://www.roscosmos.ru/28537/)
Im Prinzip sind es kugelförmige Behälter aus Stahl, Titan oder Verbundwerkstoffen, die mit Rohren an ein Kühlkreislauf angeschlossen werden können, je nach gewünschten delta T kann man mehrere Sphären in reihe schalten. Diese Sphären passen z.B unter die Sojus Nutzlastverkleidung und müssen nicht wie Paneele kompliziert gepackt/gefaltet werden. Bei den bisher angedachten Lösungen wahr eine Kühlflüssigkeit nötig, die im Kreislauf ihren Aggregatzustand änderte. Ein ungelöstes Problem, weil man keine Kühlflüssigkeit mit den nötigen Eigenschaften für den Leistungsbereich gefunden hat. Mit den neuen kugelförmigen Kühlern kann man ein gasförmiges Kühlmedium verwenden und des weiteren fallen mit der Kühlflüssigkeit auch zusätzliche Pumpen und Ventile weg. So ist z.B. ein Sphären-Kühler aus Stahl um 1/3 leichter als klassisch Paneele bei gleicher Kühlleistung. Außerdem lässt sich der vorgeschlagene Sphären-Kühler technisch leichter und damit kostengünstiger umsetzen als der Tröpfchen-Kühler.
Hier geht es zum Patent: https://findpatent.ru/patent/268/2686281.html (https://findpatent.ru/patent/268/2686281.html)
Eine Tabelle und Abbildungen aus dem Patent. Diese beziehen sich auf die zweite Variante eines stahl Sphären-Kühlers, der bestehen aus drei Kugel mit jeweils 4 m Durchmesser, die mit Stahlrohren verbunden eine gesamt Länge von 12,5 m ergäben. Bei einem Reaktor mit 250 kW Nutzleistung, wird von 700 auf 400 bis 450 K gekühlt.
(https://images.raumfahrer.net/up072511.jpg)
(https://images.raumfahrer.net/up072512.jpg)
Hier etwas aktuellere Iteration vom TEM aber noch mit Paneelen.
(https://pbs.twimg.com/media/EWwIJWcXsAsGu3Z?format=jpg&name=large)
(https://pbs.twimg.com/media/EWwIJWcXsAgDGbZ?format=jpg&name=large)
Quelle: https://twitter.com/katlinegrey (https://twitter.com/katlinegrey)
(https://pbs.twimg.com/media/EC-J433X4AA5hq6?format=jpg&name=large)
Quelle: https://twitter.com/anik1982space (https://twitter.com/anik1982space)
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Kurze Frage: gibts zu dem Thema Neuigkeiten?
Siehe auch: https://beyondnerva.com/2020/01/29/transport-and-energy-module/ (https://beyondnerva.com/2020/01/29/transport-and-energy-module/)
Im Prinzip sind es kugelförmige Behälter aus Stahl, Titan oder Verbundwerkstoffen, die mit Rohren an ein Kühlkreislauf angeschlossen werden können, je nach gewünschten delta T kann man mehrere Sphären in reihe schalten.
Kugelförmige (oder eventuell auch zylindrische) Radiatoren sind schon ein interessantes Konzept. Auf den ersten Blick ist das nicht sehr offensichtlich aber man braucht ja quasi nur einen sehr dünnwandigen Ballon, prinzipiell kann ein kugelförmiger Radiator tatsächlich auch als aufblasbaren Ballon realisieren.
Weil der Innendruck stabilisierend wirkt kann die Wand sehr dünn (und damit leicht) gemacht werden.
Für ein flüssiges Kühlmittel sind solche Radiatoren freilich ohne weiteres wenig gut geignet weil das hohe Innenvolumen eine große und entsprechend schwere Menge an Kühlmittel als Füllung nötig machen würde.
Bei der NASA gab es in der Vergangenheit schon Konzepte für Kugelförmige Radiatoren, insbesondere das RMMBLR-Konzept von Boeing, dabei sollte im Zentrum des Kugelförmigen Radiators ein Kühlmittel an die Wände der Kugel versprüht werden. Die Kugel sollte in Drehung versetzt werden sodass sich die Kühlflüssigkeit am Äquator der Kugel sammelt wo sie wieder aufgefangen werden kann.
(https://images.raumfahrer.net/up072510.png)
Bei gasförmigem Kühlmittel gibt es natürlich das Problem das man eine Strömungsführung entlang der Kugelwand erreichen muss. Und genau darum geht es wohl in dem russischen Konzept.
Wenn ich das richtig verstehe nutzt man hier zwei ineinanderliegende Kugeln, das Kühlmittel bewegt sich Zwischenraum zwischen den beiden Kugeln und damit direkt an der Außenwand. Ein einfaches aber potenziell sehr effektives Konzept.
Problematisch bleibt das ein solcher Radiator zwar sehr leicht aber sehr voluminös ist. Das ist natürlich beim Transport in die Umlaufbahn ein Problem so lange es nicht gelingt die Kugeln irgendwie aufblasbar oder zusammenfaltbar zu machen.
Wobei die Russen in letzter Zeit ja auch wieder an aufblasbaren Raumflugkörpern arbeiten, unter anderem an Raumstationsmodulen, vielleicht sind aufblasbare Radiatoren da auch bald eine Option...
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Ich denk mir aber, die Probleme bei aufblasbaren Radiatorkugeln machen die (Kosten)effizienz wieder zunichte.
Aufblasbare Materialien erfordern (teures) Spezialmaterial. Etwas das unter Weltraumbedingungen unter wechselnden Bedingungen gasdicht bleibt, zwangsläufig mehrschichtig und damit dick sein muß, hohe Anforderungen an die Übergangsstellen zum "normalen" mechanischen Aufbau stellt und das ganze Konzept muß darauf ausgerichtet sein. Ich höre auch keine wilde Begeisterung mehr bei Bigelow. Kann mich da aber irren.
Soll das wirklich billiger sein als nach und nach und unter evtl einfacherer aber vergrößerter Fairing die nötige Anzahl metallischer Kugeln hoch zu transportieren ?
Und da man ja angemessen große Öffnungen in den Kugeln braucht, was hindert, in den Inneren passendes unempfindliches Material gleich mit zu transportieren ?
im Bereich nicht zu hoher Drücke kann man dünnwandig und mit billigem Edelstahl arbeiten.
Bei höherem Druck könnte man die innere Kugel "oben" dann mit aushärtendem Schaum füllen.
Ansonsten ist meine Meinung nach wie vor - ohne einige Raumschiffe mit Atomantrieb wird man die später, aber sicherlich kommenden Servicearbeiten nicht machen können. Insbesondere um endlich mal Bahnen wechseln zu können zu Reparaturzwecken oder bei Notfällen. Und das ohne magische Berechnungen, Kompromisse und Zeitverluste.
Interessant finde ich die drehenden Radiatoren. Gyratoren kann man immer brauchen.
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Edit: Ich wollte auf ein interessanten Artikel auf The Space Review aufmerksam machen. Es geht um ein weiteres nukleares Russischen Projekt, mit wahrscheinlich einer Militärischer Natur und dem Projekt Namen "??????"(Ekipasch). Das Projekt soll angeblich 2021 ein Testflug haben.
https://www.thespacereview.com/article/3809/1 (https://www.thespacereview.com/article/3809/1)
Auszüge aus dem Artikel:
(https://images.raumfahrer.net/up072508.jpg)
(https://images.raumfahrer.net/up072509.jpg)
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Aha, ein Photonenraumschiff. Endlich werden SF-Autorenträume wahr ;)
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Aha, ein Photonenraumschiff. Endlich werden SF-Autorenträume wahr ;)
Ich bin nicht sicher wie du das Meinst. Es ist wahrscheinlich für Elektronische Kriegsführung.
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Ich meinte das (natürlich als Spaß) bezüglich des Aussehens. In den frühen SF Jahren dachte man, mit einem großen Hohlspiegel und einer hinter der Rakete ständig am "brennen" gehaltenen Fusion könnte man die gebündelten Photonen als Antrieb nutzen.
Die Fachleute hier können ja mal den erreichbaren Schub ausrechnen ;)
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Wenn man vermeiden kann etwas im Weltraum zusammenbauen zu müssen und statdessen ein Raumfahrzeug gleich komplett einsatzbereit starten kann ist das natürlich vorteilhaft.
Wenn man schon zusammenbauen will könnte man eventuell Kugelhälften verwenden welche ineinander gestapelt und dann zusammengefügt werden können.
Etwas das unter Weltraumbedingungen unter wechselnden Bedingungen gasdicht bleibt,...
Das ist sicher ein generelles Problem von Radiatoren welche Gas als Kühlmittel verwenden. Hier kann das Kühlmittel selbst bei kleinen Lecks schnell entweichen, gleichzeitig will man natürlich eine dünne und einfache Wand haben, sowohl um Gewicht zu sparen als auch um den Wärmeübergang zu verbessern.
Am sinnvollsten erscheint es die Kugeln so zu konstruieren das man sie jeweils absperren kann sollten sie undicht werden. Vielleicht kann man auch eine Beschichtung der Innenwand nutzen die sich bei einem Treffer irgendwie ausdehnt und so selbstdichtend wirkt- keine Ahnung ob das auf dem Stand der Technik eine praktikable Option ist.
Es stellt sich natürlich auch die Frage wie groß die Kugeln sein sollen. Prinzipiell hat eine kleinere Kugel mehr Oberfläche pro Volumen, bei gleichem Innendruck kann man zudem mit einer geringeren Wandstärke auskommen. Man wird die Wandstärke aber nicht beliebig reduzieren wollen, sie soll ja nach Möglichkeit auch andere Belastungen aushalten. Mit einer größeren Anzahl kleinerer Kugeln hat man auch mehr Redundanz (falls man das System so konstruiert das man einzelne Kugeln bei Leckagen abtrennen kann) aber die Komplexität steigt fallweise.
Und da man ja angemessen große Öffnungen in den Kugeln braucht, was hindert, in den Inneren passendes unempfindliches Material gleich mit zu transportieren ?
Prinzipiell könnte man das Arbeitsgas für die Kühlkreisläufe und das Antriebsgas für die Ionentriebwerke (Xenon, Krypton) in die Kugeln füllen damit das Volumen nicht völlig ungenutzt bleibt.
Ich höre auch keine wilde Begeisterung mehr bei Bigelow. Kann mich da aber irren.
Na ja... während das BEAM-Modul an der ISS nach wie vor seinen Dienst tut scheint Bigelow pleite gegangen zu sein. Wie es dazu gekommen ist ist mir nicht bekannt, technische Gründe sind mir nicht bekannt, ich denke davon hätte man gehört...
In Russland entwickelt RKK Energia schon seit einigen Jahren, mindestens seit 2013 soweit ich weiß, ebenfalls aufblasbare Raumstationsmodule und Raumschiffsektionen.
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Ich wüßte auch zu gerne was aus Bigelow wurde bzw. nun wird.
In Russland entwickelt RKK Energia schon seit einigen Jahren, mindestens seit 2013 soweit ich weiß, ebenfalls aufblasbare Raumstationsmodule und Raumschiffsektionen.
Ja die Technologie wollen die Russen auch für Mondbasen verwenden.
Hier ein Bild vom Januar diese Jahres vom geplanten Test Modul.
(https://pbs.twimg.com/media/EPW7WbqW4AE0hz9?format=jpg&name=large)
Quelle: https://twitter.com/anik1982space (https://twitter.com/anik1982space)
Masse: 4750 kg
Volumen: 100m³(entfaltet), 30m³(gefaltet)
geordnetes Stauvolumen: 20 - 45 m³
Durchmesser gefaltet: 3600 mm
Durchmesser entfaltet: 7100 mm
Innendurchmesser entfaltet: 6500 mm
Einsatzdauer: 5 Jahre (kann vermutlich verlängert werden)
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Neuigkeit zum "TEM" (Transport- und Energiemodul/Schlepper)
Es gibt Bilder (https://t.me/milinfolive/62798) aus dem KB "Arsenal", das an der Entwicklung vom "TEM" Nuklear-Schlepper beteiligt ist. Es scheint ein Leak zu sein und ich habe noch keine offizielle Quelle, die es bestätigt. Auch wenn mit Vorsicht zu genießen wollte ich euch die Bilder nicht vor enthalten.
Edit: Der User TRD hat die Bilder (https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2035878) im forum.novosti-kosmonavtiki.ru gepostet und scheint die Quelle zu sein.
Ich möchte daran erinnern, dass die Entwicklung der Nuklearen Raumfahrt bis 2030 ein Teil der Strategischen Ausrichtung vom Roscosmos ist.
Edit.nr.2: Ich möchte daran erinnern, dass das KB "Arsenal" schon in den 80ger an nuklearen Raumfahrzeugen mitgearbeitet hat so auch an Kosmos 1818 (https://en.wikipedia.org/wiki/Kosmos_1818) und Kosmos 1867 (https://en.wikipedia.org/wiki/Kosmos_1867) oder Momentan auch an Ekipash (https://www.thespacereview.com/article/3809/1) Raumfahrzeugen arbeitet.
(https://images.raumfahrer.net/up073357.jpg)
Abb.1 TEM Struktur für die Kühler/Kühlpaneele - Credits: Telegram Kanal (https://t.me/milinfolive/62798)
(https://images.raumfahrer.net/up073358.jpg)
Abb.2 TEM Struktur für die Kühler/Kühlpaneele - Credits: Telegram Kanal (https://t.me/milinfolive/62798)
(https://images.raumfahrer.net/up073359.jpg)
Abb.3 Teil(Sat-Bus) des TEM Schleppers - Credits: Telegram Kanal (https://t.me/milinfolive/62798)
(https://images.raumfahrer.net/up073290.jpg)
Abb.4 TEM Struktur für die Kühler/Kühlpaneele - Credits: reddit user:u/Rectangle_ (https://www.reddit.com/r/space/comments/ishx9u/works_on_transport_and_energy_unit_aka_nuclear/)
(https://images.raumfahrer.net/up073291.jpg)
Abb.5 TEM Struktur für die Kühler/Kühlpaneele - Credits: reddit user:u/Rectangle_ (https://www.reddit.com/r/space/comments/ishx9u/works_on_transport_and_energy_unit_aka_nuclear/)
(https://images.raumfahrer.net/up073292.jpg)
Abb.6 CGI vom TEM Struktur für die Kühler/Kühlpaneele - Credits: reddit user:u/Rectangle_ (https://www.reddit.com/r/space/comments/ishx9u/works_on_transport_and_energy_unit_aka_nuclear/)
Eine ältere(2017) geleakte Animation der Montage und Entfaltung eines TEM als teil eines MEK(Marsianskie Expeditionej Karabel dt. Mars Expeditions Schiff) Raumfahrzeug Konzepts
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TEM Animation des KB "Arsenal" von der ARMY2020 Ausstellung
(https://images.raumfahrer.net/up073288.jpg)
Abb.1 NEM im gefalteten/gepackten Zustand - Credits:Dmitry Konanykhin
(https://www.youtube.com/channel/UCnwVcoyppmPAr0xKrHJgJQg)
(https://images.raumfahrer.net/up073289.jpg)
Abb.2 NEM im entfalteten Zustand - Credits:Dmitry Konanykhin
(https://www.youtube.com/channel/UCnwVcoyppmPAr0xKrHJgJQg)
Die Abbildungen und die folgende Animation des KB "Arsenal" decken sich mit den geleakten Bildern aus dem Beitrag #193 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7611.msg488874#msg488874) .
Zur Animation: (https://www.youtube.com/watch/?v=wx1r84BY4x8[/url)
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Kann mir hier jemand sagen, was das für 4 elektrische Antriebe sein könnten und mit was für Schub man damit rechnen könnte?
Bei einer Reaktorleistung von ~1MWe müssten diese jeweils fast 250 kW Leistung aufnehmen...
Danke.
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Kann mir hier jemand sagen, was das für 4 elektrische Antriebe sein könnten und mit was für Schub man damit rechnen könnte?
Bei einer Reaktorleistung von ~1MWe müssten diese jeweils fast 250 kW Leistung aufnehmen...
Danke.
Ja das sind riesen Klopper. Wie groß mag der Durchmesser sein 60cm?. Das sind zweifelsfrei "ID-WM" Ionen Triebwerke vom "Keldysh" Institut und basieren auf den ID-300/w Triebwerken. ID-300w haben eine Leistung von 10 kW, Schub von 220mN und ein Isp von 7000s. Die "ID-WM" sollen 32 kW Leistung bei einem Isp von 7000s haben.
Edit: Der gezeigte "TEM" ist wahrscheinlich der 500 kW Technologie Demonstrator und wird eine elektrische Leistung von ca. 100-120 W haben. Der 1MW TEM soll ja eine elektrische Leistung von 225 kW haben.
(https://images.raumfahrer.net/up073356.jpg)
Abb. links ID-300 und rechts ID-300W vom "Keldysh" Institut - Credits: Keldysh (http://trudymai.ru/upload/iblock/152/obzor-rabot-po-elektroraketnym-dvigatelyam-v-gosudarstvennom-nauchnom-tsentre-fgup-_tsentr-keldysha_.pdf?lang=ru&issue=60)
Ich ringe gerade mit mir ein ausführlichen Beitrag zum "TEM" zu schreiben um das Ganze einzuordnen. :-\
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Ich ringe gerade mit mir ein ausführlichen Beitrag zum "TEM" zu schreiben um das Ganze einzuordnen. :-\
Sehr gerne!
Im Bereich DeepSpace-Antrieb scheint mir TEM ein Game-Changer sein zu können und mir sind keine ähnlichen Projekte mit ähnlichem Reifegrad bekannt.
Und kyrillische Quellen sind für mich leider nicht erschließbar :(
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Ich ringe gerade mit mir ein ausführlichen Beitrag zum "TEM" zu schreiben um das Ganze einzuordnen. :-\
Sehr gerne!
Im Bereich DeepSpace-Antrieb scheint mir TEM ein Game-Changer sein zu können und mir sind keine ähnlichen Projekte mit ähnlichem Reifegrad bekannt.
Und kyrillische Quellen sind für mich leider nicht erschließbar :(
Dem Wunsch möchte ich mich gleich anschließen. Das ganze Projekt lief bisher für mich völlig im Verborgenen, ich tu mich extrem schwer auch nur ein Gefühl dafür zu entwickeln, wie weit das Ganze aktuell ist und auf was wir uns da noch freuen dürfen. Ein bisschen "Licht ins Dunkel" wäre sehr nett :)
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Lagebild zur TEM Entwicklung
(https://images.raumfahrer.net/up073353.png)
Abb.1 Schnittbild einer ältere Variante des TEM Reaktors - Credits: atomic-energy.ru
In der aktuellen Ausgabe vom "Kosmischen Mittwoch"[8] wird der TEM( Transporta Energitichnej Module dt. Transport und Energiemodul) als das wichtigste und innovativste Projekt von Roscosmos bezeichnet. Dieses Multifunktionale System soll dank einer offenen Architektur als Schlepper und oder Energiequelle für Nutzlasten verwendet werden können. Dieses Raumfahrzeug gewinnt an Nutzen bei steigender Entfernung des Mission Ziels. Anscheinend werden zwei Varianten vom TEM entwickelt.
Die erste Variante ist "Nuklon"[1] ein TEM der 1 MWe Klasse, dieser soll 2030 als Erstflug zu einer Mehr-Etappen-Mission (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3186.msg489005#msg489005) aufbrechen. Laut Boloshenko soll voraussichtlich gegen Ende des Jahres der Vertrag[1] zu Entwicklung vom "Nuklon" unterzeichnet werden.
Die zweite Variante ist ein TEM der 200 kWe Klasse. Dieser ist auf der CGI Animation vom KB "Arsenal" im Beitrag #194 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7611.msg488898#msg488898) zu sehen, sowie ein technisches Testmuster für Erprobung auf den Bildern im Beitrag #193 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7611.msg488874#msg488874). Die 200 kWe Variante wird wahrscheinlich deutlich vor 2030 fliegen und möglicherweise als Teil einer Militärischen Mission, an solchen arbeitet das KB "Arsenal" bekanntlich z.B. Projekt "Ekipash" (https://www.thespacereview.com/article/3809/1). In einem kürzlich veröffentlichten Vorschlag(wiss. Paper)[2] für eine Mars Expedition vom Keldysh Institut wird die als "JAEU-200"( Jadirnaja Energitichnaja Ustanovka dt. Kernreaktor) bezeichnete 200 kWe Version als Teil des Raumschiffs beschrieben. So wird mit 8 Mrd. Rubel( ca. € 89 Millionen) der Preis für ein TEM der 200 kWe Klasse genannt. Die Masse soll 14 t betragen und die Kühlfläche 400 m2. Das Reaktorgehäuse soll aus Monokristallinen Molybdän sein. Dieses soll im Betrieb(ca. 1200-1600°C) Orange glühen, wie in der CGI Animation dargestellt.
In den letzten Jahren gab es eine Reihe von Auszeichnungen und Patente zum TEM. So z.B. für die Entwicklung einer Zentripetalturbine[3,4], diese ist eine Radial Turbine kleiner Größe für hohe Temperaturen und hohe Drehzahlen. Die Turbine ermöglicht den hohe effizienten Brayton Kreisprozess( mit He & Xe Kühlgas) für die Energieumwandlung zu nutzen. Damit ist diese Turbine eine der Schlüssel Technologien und muss Jahrelang störungsfrei bei hohen Belastungen arbeiten.
Dann wäre da noch die biegsamen Leitungen[7] für die Kühlpaneele Scharniere(siehe Abb.2).
Die nächste Schlüsseltechnologie sind die Ultra-Leichtbau Kühlpaneele[5,6], diese sind eine der größten technischen Hürden. Um die nötige Kühlfläche zu erreichen wurden Metallkühlleitungen/Rohre mit einem Kohlefaserpaneel(siehe Abb.3) verbunden. Kohlefaser hat bei geringen Dichte eine hohe Wärmeabstrahlung, hohe Wärmeleitfähigkeit und ein breites Arbeits-Temperaturspektrum(0-2000°C) hat. Dies alleine reichte aber nicht für die benötigte Kühlleistung und so wurde eine spezielle dreischichtige Beschichtung[6] für die Kohlefaserpaneele entwickelt. Im Beitrag #193(siehe Abb.4) (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7611.msg488874#msg488874) sind die Paneele gut zu erkennen.
Dann wären da noch die Triebwerke, welche wahrscheinlich wie im Beitrag #196 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7611.msg489010#msg489010) schon berichtet auf den "ID-300W" Ionen Triebwerken von Keldysh Institut basieren. Diese als "ID-WM" bezeichneten Ionen Triebwerke sollen eine Leistung von 32 kW haben und 725 mN Schub bei einem ISP von 7000s. Ob beim "Nuklon" ein Cluster dieser oder andre Triebwerke benutzt werden bleibt offen, auf dem 200 kWe TEM kann man die vier Ionen Triebwerke gut erkennen, sowie kleineren Elektrische Triebwerken zur Lageregelung. Alternative für "Nuklon" oder ein größeren TEM könnten Plasma-Elektrostrahltriebwerk (https://findpatent.ru/patent/259/2594937.html)( ähnlich wie VASIMR) werden.
Edit: Ich empfehle ein Blick auf eine Rosatom Präsentation (https://ppt-online.org/517557) von 2009 zu TEM zu werfen, dort wurde auf viele Details eingegangen. Von der Finanzierung, über das Reaktor Design(Schneller Brüter mit U238) zu Kühlkreislauf Schemas. Einige Details haben sich geändert aber das Projekt TEM ist erkennbar.
(https://images.raumfahrer.net/up073354.jpg)
Abb.2 Kühlflächen Scharnier mit biegsamer Kühlleitung - Credits: edrid.ru (https://edrid.ru/en/rid/220.017.fef5.html)
(https://images.raumfahrer.net/up073355.jpg)
Abb.3 NASA Darstellung(2014) der Kohlefaserpaneele zu Anschauung der ähnlichen Lösung von Roscosmos(2010) - Credits: NASA
Quellen:
1. https://tass.ru/kosmos/9467473 (https://tass.ru/kosmos/9467473) - Aussagen von Alexander Bloshenko (Roscosmos Executive Director für innovative Programme) zum TEM bzw. Nukoln
2. https://elibrary.ru/item.asp?id=42994915 (https://elibrary.ru/item.asp?id=42994915) - Paper/Vorschlag vom Keldysh Institut zu einer Mars Expedition um 2033
3. http://innovexpo.ru/2018/cat_11.htm (http://innovexpo.ru/2018/cat_11.htm) - Erwähnung der Auszeichnung zu innovativen Zentripetalturbine
4. https://edrid.ru/rid/217.015.abac.html (https://edrid.ru/rid/217.015.abac.html) - Patent zur Zentripetalturbine
5. https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-vozmozhnosti-ispolzovaniya-uglerodnogo-materiala-v-konstruktsii-holodilnika-izluchatelya-kosmicheskogo-apparata/viewer (https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-vozmozhnosti-ispolzovaniya-uglerodnogo-materiala-v-konstruktsii-holodilnika-izluchatelya-kosmicheskogo-apparata/viewer) - Paper zu Kühlpaneel
6. https://cyberleninka.ru/article/n/issledovaniya-teplovyh-rezhimov-radiatsionnyh-izluchateley-kosmicheskih-apparatov-pri-vozdeystvii-meteornyh-potokov/viewer (https://cyberleninka.ru/article/n/issledovaniya-teplovyh-rezhimov-radiatsionnyh-izluchateley-kosmicheskih-apparatov-pri-vozdeystvii-meteornyh-potokov/viewer) - Paper zu Kühlpaneel
7. https://edrid.ru/en/rid/220.017.fef5.html (https://edrid.ru/en/rid/220.017.fef5.html) - Patent zum Kühlpaneel
8. "Kosmischer Mittwoch" mit TEM Beitrag
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@Solaris: ich glaube, ich hab noch nie so lange gebraucht, um einen einzigen Post - inklusive der vielen Verweise - zu lesen. Hat sich aber definitiv gelohnt! Ganz lieben Dank für deine Mühe!
Wenn man bedenkt, dass der amerikanische Kilopower - Reaktor nur für Leistungen bis ca. 10 kW ausgelegt ist, wäre das schon Wahnsinn, 1 MW (!!) Leistung zu haben. Das würde ganz neue Möglichkeiten für Deep- Space- Missionen erschließen, selbst mit "nur" 200 kW ... jetzt muss es nur noch Realität werden ... hoffentlich!
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Sehr interessante Neuigkeiten.
Wenn man bedenkt, dass der amerikanische Kilopower - Reaktor nur für Leistungen bis ca. 10 kW ausgelegt ist, wäre das schon Wahnsinn, 1 MW (!!) Leistung zu haben. Das würde ganz neue Möglichkeiten für Deep- Space- Missionen erschließen, selbst mit "nur" 200 kW ... jetzt muss es nur noch Realität werden ... hoffentlich!
Ja... wobei Kilopower natürlich auch ein ganz anderes Aufgabengebiet hat.
Das TEM ist jedenfalls ein technisch wesentlich ambitionierteres Projekt mit viel völlig neuer Technik während der Kilopower eher aus etablierten Komponenten zusammengebaut wurde. Das TEM hat auch neben der viel größeren Leistung auch eine viel größere Leistungsdichte, nicht nur pro Volumen sondern auch pro Masse.
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Dass Kilopower aus existierenden Teilen zusammengebaut wäre, ist mir neu. DUFF hat am Anfang den Flattop Reaktor als Hitzequelle verwendet, da ging es aber nur um die Entwicklung und den Test der Stirling- Motoren und der Heat- Pipes.
Ich finde das Kiliopower Design absolut faszinierend: keine aktive Kühlung und trotzdem ein in jedem (!) Betriebszustand ein stabiler Reaktor - besser geht es ja gar nicht. Für mich ein geniales Design, aber eben mit einer oberen Leistungsgrenze.
Das TEM ist für mich also nicht "besser" aber ich denke auch, dass es insgesamt wesentlich "kritischer" und somit in Summe anspruchsvoller ist. Deshalb will ich mich auch nicht zu früh freuen, es gab in der Vergangenheit aus Russland viele Ankündigungen, die bis heute nicht umgesetzt wurden.
Aber wenn die das Ding wirklich durchziehen ... ich möchte mich gar nicht vostellen, welche interplanetaren Mission damit möglich wären ... sabber ... 8)
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Aber wenn die das Ding wirklich durchziehen ... ich möchte mich gar nicht vostellen, welche interplanetaren Mission damit möglich wären ...
Es wird keine Zukunft für bemannt und "weiter draußen" geben ohne das.
Selbst mit O+H nicht.
Und auch nicht mit Ionentriebwerken. Irgendwo hinkommen in einer vernünftigen Zeit ginge ja, wenn man einfach Geschwindigkeit aufsummiert. Aber das Abbremsen....
Das gleiche auf dem Rückweg...
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Es wird keine Zukunft für bemannt und "weiter draußen" geben ohne das.
Bemannt ist für mich eh nicht das Thema. Aber interplanetare Sonden, die nicht nur aus einer Flyby - Sonde oder maximal einem Orbiter bestehen. Es gab ja schon mal ein Konzept der Nasa für eine komplexe Sonde für das Jupiter System inkl. einem Lander für Europa: JIMO
Ebenfalls mit Nuklearantrieb. Von sowas träum ich ::)
https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_Icy_Moons_Orbiter (https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_Icy_Moons_Orbiter)
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Es wird keine Zukunft für bemannt und "weiter draußen" geben ohne das.
Bemannt ist für mich eh nicht das Thema. Aber interplanetare Sonden, die nicht nur aus einer Flyby - Sonde oder maximal einem Orbiter bestehen. Es gab ja schon mal ein Konzept der Nasa für eine komplexe Sonde für das Jupiter System inkl. einem Lander für Europa: JIMO
Ebenfalls mit Nuklearantrieb. Von sowas träum ich ::)
https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_Icy_Moons_Orbiter (https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_Icy_Moons_Orbiter)
So was ähnliches soll wohl die Russische "Nuklon" gestützte Mission zu den Jupiter Monden werden(wahrscheinlich zu Kallisto).
Anmerkung zum den Reaktoren. Ich finde beide Reaktor Ansätze geniale und sehe Stärken und Schwächen bei Beiden. So mag "Kilopower" simpler sein und damit weniger Fehlerquellen aufweisen, d.h. aber nicht dass dieser auch am Ende zuverlässiger sein wird. Der TEM ist zwar deutlicher komplexer, wurde aber auch auf Zuverlässigkeit konstruiert. So gibt es z.B. auch nicht nur eine Turbine sondern vier, zumindest laut ältere mir bekannter Pläne. Außerdem scheint TEM deutlicher robuster und risikoärmer als die alten Sowjetischen Nuklearen Satelliten (http://www.biblioatom.ru/evolution/dostizheniya/pervye-yadernye-ustanovki-v-kosmose/) wie z.B. die "Topaz" Reaktoren, die mit einer Natrium-Kalium Legierung gekühlt wurden. Diese nuklearen Sowjetischen Satelliten haben sich aber zumindest Operativ bewiesen. So neben bei die Russen haben einen Jenesej Reaktor in den 90ger an die USA verkauft (https://jiht.ru/science/temp/0013_0021_(2)_%D0%9A%D0%B0%D0%B9%D0%B1%D1%8B%D1%88%D0%B5%D0%B2_ID17061.pdf).
(https://images.raumfahrer.net/up074219.jpg)
Abb.1 "Topaz" Reaktor während der Fertigung - Credits: Rosatom
(https://images.raumfahrer.net/up074220.jpg)
Abb.2 "Topaz" Reaktor für die "Plazma-A" Raumfahrzeuge für die Missionen Kosmos-1818 & 1867 - Credits: Rosatom
Es gibt haufenweise Material in Russischer Sprache zu den alten Sowjetischen Satelliten im Internet. Wer interessieren hat dem empfehle ich diesen englischsprachige Seit zu Übersicht: http://www.russianspaceweb.com/us.html (http://www.russianspaceweb.com/us.html)
(https://images.raumfahrer.net/up074221.jpg)
Abb.3 US-A Radar Satellite(oben links), US-P SIGINT Satellite (oben rechts) und Plazma-A Experimenteller Satellit mit Topaz Reaktor - Credits: russianspaceweb.com/ KB Arsenal
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Es gibt mittlerweile auch einen Ableger des SGFR Reaktors des TEM für terrestrische Anwendungen. Dieser Mikroreaktor mit einer Referenzleisutng von 1MWel soll klein genug sein um in betriebsbereitem Zustand inklusive integrierter Gasturbine auf einem LKW oder von einem Transportflugzeug transportiert werden zu können. Das macht ihn etwa für die zahlreichen sibirischen Dörfer und Minen ohne Anschluss an das Stromnetz interessant aber auch für das Militär.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10512-019-00549-7 (https://link.springer.com/article/10.1007/s10512-019-00549-7)
Dass Kilopower aus existierenden Teilen zusammengebaut wäre, ist mir neu. DUFF hat am Anfang den Flattop Reaktor als Hitzequelle verwendet, da ging es aber nur um die Entwicklung und den Test der Stirling- Motoren und der Heat- Pipes.
Ich finde das Kiliopower Design absolut faszinierend: keine aktive Kühlung und trotzdem ein in jedem (!) Betriebszustand ein stabiler Reaktor - besser geht es ja gar nicht. Für mich ein geniales Design, aber eben mit einer oberen Leistungsgrenze.
Das TEM ist für mich also nicht "besser" aber ich denke auch, dass es insgesamt wesentlich "kritischer" und somit in Summe anspruchsvoller ist. Deshalb will ich mich auch nicht zu früh freuen, es gab in der Vergangenheit aus Russland viele Ankündigungen, die bis heute nicht umgesetzt wurden.
Aber wenn die das Ding wirklich durchziehen ... ich möchte mich gar nicht vostellen, welche interplanetaren Mission damit möglich wären ... sabber ... 8)
Die Stirling-Motoren und Heatpipes des Kilopower Reaktors sind fertig entwickelte, kommerziell erhältliche Bauteile.
Der Reaktorkern ist nur ein gegossenes und anschließend zerspanend nachbearbeitetes Stück Uranmetalllegierung das ist auch keine neue Technik. In der Hinsicht ähnelt der Reaktorkern vom Konzept, auch was die Selbstregelung durch Ausdehnung betrifft, Fastburst-Reaktoren wie "Godvina", von der Konstruktion her gibt es auch Ähnlichkeiten zu kritischen Experimenten wie "Flattop" welches auch beim DUFF Experiment zum Einsatz gekommen ist. Während man den Reaktorkern im Gegensatz zu den Heatpipes und Stirlingmotoren nicht von der Stange kaufen kann ist er also auch keine wirklich neue Technik.
Der Radiator ist auch reacht konventionell aufgebaut und ähnelt den Radiatoren wie sie auch auf gängigen Satelliten zum Einsatz kommen. Weitere Komponenten des Reaktors sind der Neutronenreflektor, der Abschaltmechanismus und der Neutronenreflektor. Diese sind aber auch recht einfach konstruiert und erfordern keine neuartigen Materialien.
Außerdem scheint TEM deutlicher robuster und risikoärmer als die alten Sowjetischen Nuklearen Satelliten wie z.B. die "Topaz" Reaktoren, die mit einer Natrium-Kalium Legierung gekühlt wurden. Diese nuklearen Sowjetischen Satelliten haben sich aber zumindest Operativ bewiesen. So neben bei die Russen haben einen Jenesej Reaktor in den 90ger an die USA verkauft.
Die alten Sowjetischen Reaktoren waren aber deutlich anders aufgebaut als der SGFR des TEM. Während der SGFR ein gasgekühlter schneller Reaktor mit Gasturbinen zur Energiewandlung ist waren die alten TOPAZ und Jenessej Reaktoren flüssigmetallgekühlte Reaktoren mit integrierten thermoelektrischen Energiewandlern. Ihre Energiedichte und ihr Leistungsgewicht war viel geringer als beim TEM-SGFR.
Die TOPAZ und Jenessej Reaktoren haben sich im Betrieb durchaus bewährt. Probleme gab es weniger mit dem Reaktor sondern eher mit der niedrigen Umlaufbahn welche dazu geführt hat das letztendlich auch zwei Satelliten abgestürzt sind.
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Es gibt mittlerweile auch einen Ableger des SGFR Reaktors des TEM für terrestrische Anwendungen. Dieser Mikroreaktor mit einer Referenzleisutng von 1MWel soll klein genug sein um in Betriebsbereitem Zustand inklusive integrierter Gasturbine auf einem LKW oder von einem Transportflugzeug transportiert werden zu können. Das macht ihn etwa für die zahlreichen sibirischen Dörfer und Minen ohne Anschluss an das Stromnetz interessant aber auch für das Militär.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10512-019-00549-7 (https://link.springer.com/article/10.1007/s10512-019-00549-7)
(https://images.raumfahrer.net/up074217.jpg)
Abb.1 Der gasgekühlter Reaktor von Nikiet, der ähnlich im verlinkten Paper gezeigt wird - Credits: neimagazine.com (https://www.neimagazine.com/features/featuresix-russian-smr-designs-6939130/)
Danke für den Link zum Paper, kannte dieses noch nicht. Die Abbildung im Paper ist ähnlich nur schwarz/weiß aber kann wegen der Paywall nicht gepostet werden.
In Russland wird an viele Reaktortypen entwickelt. Es gilt ein relativ breites Leistungsspektrum mit verschiedenen Modellen abzudecken.
(https://images.raumfahrer.net/up074218.jpg)
Abb.2 Reaktor Entwicklungs-Roadmap - Credits: Rosatom
Hier sind zwei englischsprachige Links bzgl. der Reaktoren. Ohne paywall.
1.https://www.neimagazine.com/features/featuresix-russian-smr-designs-6939130/ (https://www.neimagazine.com/features/featuresix-russian-smr-designs-6939130/)
2.http://www.rao-offshore.ru/netcat_files/userfiles/RAO-2017/5/Pimenov_NIKIET%20eng.pdf (http://www.rao-offshore.ru/netcat_files/userfiles/RAO-2017/5/Pimenov_NIKIET%20eng.pdf)
Außerdem scheint TEM deutlicher robuster und risikoärmer als die alten Sowjetischen Nuklearen Satelliten wie z.B. die "Topaz" Reaktoren, die mit einer Natrium-Kalium Legierung gekühlt wurden. Diese nuklearen Sowjetischen Satelliten haben sich aber zumindest Operativ bewiesen. So neben bei die Russen haben einen Jenesej Reaktor in den 90ger an die USA verkauft.
Die alten Sowjetischen Reaktoren waren aber deutlich anders aufgebaut als der SGFR des TEM. Während der SGFR ein gasgekühlter schneller Reaktor mit Gasturbinen zur Energiewandlung ist waren die alten TOPAZ und Jenessej Reaktoren flüssigmetallgekühlte Reaktoren mit integrierten thermoelektrischen Energiewandlern. Ihre Energiedichte und ihr Leistungsgewicht war viel geringer als beim TEM-SGFR.
Die TOPAZ und Jenessej Reaktoren haben sich im Betrieb durchaus bewährt. Probleme gab es weniger mit dem Reaktor sondern eher mit der niedrigen Umlaufbahn welche dazu geführt hat das letztendlich auch zwei Satelliten abgestürzt sind.
Ja die Energiedichte und ihr Leistungsgewicht ist deutlich kleiner aber die thermoelektrischen Energieumwandlung ist deutlich unkomplizierter als ein Sterling- oder Brayton-Kreisprozess. Des weiteren sind es völlig verschiedene Reaktoren, die einen sind Thermische mit U235 und im TEM ist ein Schnellerbrühter mit U238. Es gibt auch Ähnlichkeiten z.B. arbeiteten die "Topaz" Reaktoren bei ähnliche Temperaturen mit bis zu 1650°C(Kathode) und 1200°C(Anode). Wie ich schon hervorgehoben hatte ist vor allem die flüssigmetal Kühlung mit dem Natrium-Kalium Eutektikum deutlich aufwändiger als eine Gasgenmischkühlung(He/Xe), nicht nur wegen der Korrosion sondern z.B. auch der Aufwand damit die Kühlflüssigkeit nicht aushärtet, usw. Der TEM ist schon echt ein Durchbruch in vielen Hinsichten.
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Ja die Energiedichte und ihr Leistungsgewicht ist deutlich kleiner aber die thermoelektrischen Energieumwandlung ist deutlich unkomplizierter als ein Sterling- oder Brayton-Kreisprozess. Des weiteren sind es völlig verschiedene Reaktoren, die einen sind Thermische mit U235 und im TEM ist ein Schnellerbrühter mit U238. Es gibt auch Ähnlichkeiten z.B. arbeiteten die "Topaz" Reaktoren bei ähnliche Temperaturen mit bis zu 1650°C(Kathode) und 1200°C(Anode). Wie ich schon hervorgehoben hatte ist vor allem die flüssigmetal Kühlung mit dem Natrium-Kalium Eutektikum deutlich aufwändiger als eine Gasgenmischkühlung(He/Xe), nicht nur wegen der Korrosion sondern z.B. auch der Aufwand damit die Kühlflüssigkeit nicht aushärtet, usw. Der TEM ist schon echt ein Durchbruch in vielen Hinsichten.
Eine Flüssigmetallkühlung ist nicht unbedingt aufwendiger. Flüssigmetall lässt sich einfacher pumpen und benötigt keinen Druckbehälter bzw. keinen unter hohem druck stehenden Kreislauf. Und NaK hat einen Schmelzpunkt von etwa -10°C, damit ist ein Einfrieren zwar unter bestimmten Umständen möglich aber eher unwahrscheinlich. Mit Flüssigmetallkühlung ist es auch leichter eine hohe thermische Leistungsdichte im Reaktorkern zu erreichen.
Der große Vorteil von Gas als Kühlmittel ist letztendlich das man es auch gleich als Arbeitsmedium in einer Wärmekraftmaschine nutzen kann, etwa einem Stirlingmotor oder, wie im TEM, in einer Gasturbine. Gasturbinen die in einem geschlossenen Brayton-Kreisprozess auf hohem Druckniveau mit Edelgas als Arbeitsmedium arbeiten sind aber keine etablierte Technik, die muss man also auch erst für diese Antwendung entwickeln und extra bauen was die Sache verkompliziert. Mit Flüssigmetall als Kühlmittel muss man entweder mit viel ineffizienteren thermoelektrischen Wandlern vorliebnehmen oder die Energie per Wärmetauscher erst recht wieder auf einen Gaskreislauf (oder Flüssig-Gas Kreislauf) übertragen. Gas hat auch den Vorteil einer viel geringeren Masse pro Volumen- das kompensiert wenigstens zu einem großen Teil die höhere Masse von Reaktorbehälter und Rohrleitungen die im Fall der Gaskühlung ja einem hohen Druck standhalten müssen.
Unterm Strich dürfte ein gasgekühlter Reaktor mit Gasturbine eine sehr gute Lösung sein wenn man eine möglichst hohe Leistung pro Masse erreichen will, vor allem bei einer insgesamt relativ hohen Leistung. Jedenfalls im Vergleich zu einer Flüssig(-metall) Kühlung wohl im Allgemeien die bessere aber technisch anspruchsvollere Option.
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Neues Bild zu TEM (von Roskosmos-Chef Rogozin):
(https://pbs.twimg.com/media/Eo9802ZXYAI3QrS?format=jpg&name=large)
Quelle: https://twitter.com/Rogozin/status/1337424865301835777/ (https://twitter.com/Rogozin/status/1337424865301835777/)