Nukleartechnik für die Raumfahrt

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Bernard7

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #225 am: 19. Juni 2011, 10:34:46 »
Hallo,

ich habe noch ein Radiointervieu mit dem Weltraumexperten , Juri Karasch, zu unseren Thema .

http://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article13388576/Russland-will-mit-Atomkraft-zum-Mars.html

Gruss Bernard7

runner02

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #226 am: 26. Juni 2011, 11:52:29 »
http://www.spaceflightnow.com/news/n1007/09rtg/

Europa soll bis 2020 Americium RTG herstellen können.

Ob das was wird? Damit könnte man evt mal (semi-)interstellare Proben launchen, wie z.B. Voyager (nur noch 15 geschätzte Jahre, bevor der Strom zu gering ist). Americium würde für Jahrhunderte Energie liefern, da zerfällt wohl eher der Rest der Sonde bevor die energie ausgeht

Freestyle02

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #227 am: 26. Juni 2011, 14:19:33 »
Zitat
Europa soll bis 2020 Americium RTG herstellen können.

Was ist das denn genau? Und woraus soll das herstellt werden?

runner02

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #228 am: 26. Juni 2011, 19:52:45 »
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

Hier ist es eigentlich erklärt...

Eine nukleare Energiequelle, die aufgrund des Seebeck-Effektes (Temperaturunterschied-> Strom) funktioniert.
Von den Amis und Russen wird momentan Plutonium dafür eingesetzt. Das hält bei Voyager z.B. aber nur 50 Jahre, da die gewonnenen Strommenge immer kleiner wird....

Americium sollte einige Jahrhunderte Energie liefern, man müsste halt anfangs etwas mehr Stoff reintun, dass man genug energie gewinnen kann.



P.S. die Beschreibung mit der Maus geht ja wieder - toll ;)

RTG    EDS     LAS

ilbus

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #229 am: 08. Juli 2011, 11:15:53 »
Hallo Gemeinde, ich bitte um Verzeihung, ich komme seit Wochen nicht aus den Umsänden raus, die mich davon abhalten ändlich mal das Versprächen einzuhalten. Ich habe es nicht vergessen. Es kommt noch. Beste Grüße.

Offline Matjes

  • *****
  • 756
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #230 am: 10. Juli 2011, 08:59:57 »
Hallo Ilbus

das freut mich sehr.

Matjes

ziolkowski

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #231 am: 11. Juli 2011, 09:26:38 »
Da wir alle auf Ilbus (auch Ziolkowski kann kein russisch) warten, möchte ich eine Zwischenfrage stellen:

Gibt es eigentlich Pläne, die Radioaktivestrahlung direkt in elektrische umzuwandeln.

Also die elektrische Ladung bei Alpha bzw. Beta Strahlung zu nutzen, gegen ein elektrisches Potenzial anzukämpfen? Somit würde eine Spannung aufgebaut

runner02

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #232 am: 11. Juli 2011, 21:12:04 »
Da wir alle auf Ilbus (auch Ziolkowski kann kein russisch) warten, möchte ich eine Zwischenfrage stellen:

Gibt es eigentlich Pläne, die Radioaktivestrahlung direkt in elektrische umzuwandeln.

Also die elektrische Ladung bei Alpha bzw. Beta Strahlung zu nutzen, gegen ein elektrisches Potenzial anzukämpfen? Somit würde eine Spannung aufgebaut

Google mal unter Carbon nanotubes mit Goldpartikeln wandeln radioaktive Energie direkt in elektrische

GG

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #233 am: 11. Juli 2011, 23:35:20 »
Dazu gibt es auch eine Meldung bei uns: http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/05042008120717.shtml.

ziolkowski

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #234 am: 12. Juli 2011, 10:08:10 »
Danke für den Typ.

Noch eine Frage: wurde schon einmal den Einsatz von einer Radiolyse von Wasser besprochen (also das Auftrennen von Wasser mittels Radioaktivität)?

Danach kann durch eine Brennstoffzelle wieder elektrischen Strom erzeugt werden.

websquid

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #235 am: 12. Juli 2011, 10:25:18 »
Ich glaube nicht, dass Radiolyse jemals in Erwägung gezogen wurde.  Dazu ist die einfach nicht effektiv genug und dabei zu riskant. Um die Energie wirklich sinnvoll zu nutzen bräuchte man einen sehr großen Wassertank (zu schwer), außerdem ist die Frage, wie man die entstehenden Gase von einander trennt (das ist wahrscheinlich auch ziemlich kompliziert)

runner02

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #236 am: 12. Juli 2011, 15:54:19 »
außerdem ist die Frage, wie man die entstehenden Gase von einander trennt (das ist wahrscheinlich auch ziemlich kompliziert)

Das dürfte wenig Problem sein: eine PEM Membran lässt nur Wasserstoff durch, keinen Sauerstoff und auch kein Wasser.

ilbus

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #237 am: 14. Juli 2011, 10:20:25 »
Ich habe diese Nacht die Übersetzung einem unseren Forenmitglieder zu korrektur gegeben.

Grüße. Yev

ilbus

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #238 am: 15. Juli 2011, 19:58:26 »
So, das lang Versprochene ist da: ich habe den Text möglichst dem Satznahe übersetzt. Ich lasse den Text unkommentiert, das Ganze ist sehr "russisch" :) viel Spaß beim lesen. Und vielen Dank an unseren Rauconmember Matjes für das unter-die-Arme-greifen bei der Korrektur.
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Zum 50-Jährigen Jubiläum des bemannten Raumflug von Jurij Gagarin


„Russland hat eine starke Position in der Eroberung des Weltraums. Wir besitzen fortschrittliche Technologien, starkes Personal, einmalige Produktionsgrundlagen und unersetzbare Infrastruktur. Unser Satellitenpark zählt mehr als 100 Apparate, und er wird – natürlich - konsequent ausgebaut. Mit dem Niveau jährlicher Ausgaben für das Erschließen des Weltraums hat Russland den 4. Platz in der Welt eingenommen, und diese Ergebnisse erlauben uns das Aufstellen seriöser  Aufgaben, Realisieren großer Projekte und Formulieren von Entwicklungsaufgaben für die Zukunft. Zum Beispiel werden zur Zeit in Russland Entwicklungsarbeiten zu Weltraumkernkraftanlagen durchgeführt. Sie werden als ein Schlüsselelement für die Realisierung fortschrittlicher Weltraumprojekte dienen. Ohne sie sind interplanetare Fluge, die Erschließung des Mondes und die Erforschung der Planeten unseres Sonnensystems unmöglich.
Ich möchte es unterstreichen, und das ist der Bestand unseres besonderen Stolzes: ähnliche Entwicklungen gibt es außer Russland bei niemanden, hier haben wir einen zweifellosen Priorität.“

Das war eine Zitat aus dem Vortrag des Regierungsvorsitzenden der Russischen Föderation  Vladimir Putin auf dem Treffen über die Entwicklungsperspektiven der russischen Weltraumfahrt vom 7.4.2011

„Raumfahrt heute erfährt einen Zustand ähnlich der Luftfahrt kurz nach dem Weltkrieg, als es klar wurde, dass mit den Kolbenmotoren keine Geschwindigkeitssteigerungen, keine Reichweitensteigerungen und insgesamt keine wirtschaftliche Luftfahrt möglich sind. Damals geschah in der Luftfahrt ein Sprung und man wechselte von den Kolbenmotoren zu Jets. Ungefähr die gleiche Situation besteht zur Zeit in der Raumfahrttechnik. Wir vermissen energische Perfektion, um seriöse Aufgaben lösen zu können.“

...so das Zitat von A. Korotejev, des Präsidenten der Raumfahrtakademie Rußlands.


Am 12. April ist es ein halbes Jahrhundert seit dem gedenkwürdigen Tag , als ein Bursche aus Smolensk mit einem wundersamen Lächeln, den Schwerkraftfesseln entfloh, als erster der Erdlinge erfahren hat, was eine echte Schwerelosigkeit ist, und er sah als Ganzes unseren Planeten und den Weltraum aus dem Bullauge des Raumschiffs. An jenem Tag begann ein Zeitalter der bemannten Flüge in den Weltraum. Es ist nur ein halbes Jahrhundert her und heute bereitet sich die Menschheit auf interplanetare Expeditionen vor. Theoretisch ist sehr Vieles bereits durchgearbeitet worden, bis ins kleinste Deteil, aber in Wirklichkeit existieren die Raumschiffe mit den für die Flüge zu den anderen Planeten geeigneten Triebwerken nur auf dem Papier und in den Rechnern. Und natürlich wünscht sich jedes entwickeltes Land, die ein entsprechendes Potential  in der Wissenschaft und Weltraumambitionen besitzt, das Erste in diesem nicht ausgerufenem Wettrennen zu sein. Am 28.10.09 auf der Sitzung der Kommission, in der Anwesenheit des Präsidenten der Russischen Föderation, zur Modernisierung und technologischen Entwicklung russischer Wirtschaft, wurde offiziell ein neues russisches Projekt zur Entwicklung eines Nukleartriebwerks ausgerufen. Eine genaue Projektbezeichnung lautet: „Erschaffung eines Fracht- und Energiemoduls (= -Schiffs, -Schiffteils, -Systems) auf der Grundlage einer Kernkraft-Antriebseinheit der Megawattklasse.“

Nach der Meinung des Direktors und Generalkonstrukteurs der vereinten Aktiengeselschaft Nikiet - Juri Dragunov, ist die Entwicklung einer nuklearen Antriebsanlage für interplanetare Flüge tatsächlich eine Innovationsarbeit, da dabei um eine neue Durchbruchstechnologie geht. Und obwohl die AG als der Hauptausführende bei der Entwicklung der Reaktoranlage ernannt worden ist, ist es faktisch ein Auftrag für die ganze Atombranche. Ausser Nikiet sind in dem Projekt eingebunden: das Forschungsinstitut für Weltraumgerätebau, der Kriogenmasch Konzern, das Institut Strahl, das russische Kernforschungsinstitut, das russisches Atomforum, verschiedene medizinische Institute, das föderale Unternehmen der öffentlichen Hand, der Konzern „Roter Stern“ und andere Institute und Werke des Rosatoms. Das Projekt ist ein Prestigeobjekt für die Branche. Da sollte man bereits auf einer neuen modernen Grundlage beginnen, mit Einbindung der Jugend.

„Natürlich ist die Teilnahme an dem Projekt für uns eine große Verantwortung“ - unterstreicht Juri Dragunov - „Aber unser Institut ist schon historisch ein Vorreiter. Insgesamt wurden mehr als 100 verschiedene Typen von Reaktoranlagen entwickelt und gebaut für verschiedene Zwecke. Ein bedeutender Teil davon hat kein Analogon auf der Welt. Mit der Entwicklung der Raumschiff-Kernreaktoren und -Nukleantriebanlagen beschäftigt sich Nikiet seit dem Jahr1965. Heute gilt es für die Projektarbeiten der zukünftigen Energieversorgungs- und Antriebsanlage der Megawattklasse eine Prüfstand- und Testreaktorgroßanlage zu bauen, um die grundlegende Konstruktionselemente zu erproben mit einer Mannschaft hochqualifizierter Wissenschaftler, Konstrukteure, Technologen, Ingenieure und Arbeiter. Dennoch, um die enge Terminplanung der Projektarbeiten einzuhalten, wird man sich anstrengen müssen. Im Jahr 2011 soll eine Projektstudie der Reaktoranlage abgeschlossen sein, im Jahr 2015 soll ein Boden(Land)-Prototyp und im Jahr 2018 soll die Reaktoranlage für den Einbau in die Energieversorguns- und Antriebseinheit als Bestandteil des Fracht- und Energieversorgmoduls gefertigt sein. Faktisch wurden den Werken von ROSATOM und ROSKOSMOS eine Chance gewährt vorhandene Träume und das Potential zu verwirklichen..


Des Weiteren ein Interview mit dem Hauptkonstruktieurs von Nikiet (Bau von Weltraumenergieanlagen) Vladimir Smetannikov:


In welchem Maße werden Kernanlagen die Energieversorgung von Weltraumvehikeln gewährleisten können?

Auf der Welt existieren zur Zeit keine einheitliche Konzeption oder Ansichten für die Energieversorgung, die es erlauben würde zum Mars und anderen Planeten zu fliegen. Es gibt zwei gleichwertige Ansätze was diese Idee betrifft. In dem Ersten – mit  Benutzung einer Kernkraftanlage in Verbindung mit einem elektrischen Triebwerk, dessen Energie in dem Energieblock erzeugt wird, der aus einem heißen, gasgekühltem Reaktor und Gas-Turbinen besteht. In dem zweiten Fall erhitzt man elektrisch ein neutrales Gas bis auf eine sehr hohe Temperatur, dass anschließend aus einer Düse geworfen wird. In unserem aktuellen Projekt zur Erschaffung einer Kernkraft-Energieversorgungs- und Antriebsanlage ( KEVA , russ. Abk. = ЯЭДУ ) geht es hier um eine im Prinzip neue Lösung, die keine Analogie weltweit hat. Es wird zum ersten mal eine kompakte Kernenergie-Versorgungsanalage für den Weltraumschlepper mit einer Leistung von 1MW und einem elektrischen Raketen-Triebwerk geben. Es ist möglich, dass die Triebwerke mit reinem Xenon betrieben werden, das auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, was einen zwanzigfachen spezifischen Impuls liefern würde, als bei  chemischen Triebwerken. Das ist ein Triebwerk für die nahe Zukunft. Auf seiner Grundlage wird es möglich sein, einen KEVA für den Marsflug zu entwickeln – vorerst für Roboter und später für Expeditionen mit Weltraumfahrern. Heute werden die Grundlagen für die Vorbereitung solcher Flüge gelegt.

Für die Lebenserhaltung der ISS produzieren ihre Solarpanels in etwa 100kW. Die Station befindet sich auf einem erdnahem Orbit. Doch beim Flug, z.B zum Mars, bräuchte man Solarpanels mit einer Fläche, die mit der von dutzenden Fussballfeldern vergleichbar wäre. Das ist absolut unrealistisch für einen weiten Weltraumflug. Es ist naheliegend, dass für diese Ziele eine Kernanlage besser passt. Man kann sagen, dass die für die Erschließung des Weltraums notwendige Kerntechnologien in der Realität nur von uns beherrscht werden. Jetzt beginnen wir eine neue Runde in der Entwicklung dieser Technologien. Ich möchte sehr hoffen, dass wir in der Führungspositon bleiben werden. Bei Vielem fängt man bei Null an, bei einem leeren Blatt Papier. Natürlich, sind wir sehr froh darüber, dass die Entwicklung der ersten Hochleistungs-KEVA speziell dem Arbeitskollektiv von Nikiet anvertraut wurde. Wir haben schon immer Systeme entwickelt, die auf der Welt ohne Analogon waren und genau dafür ist unser Institut bekannt.
Genau deswegen wurde Nikiet, das hinter sich eine immense Zahl verschiedener Reaktor-Entwicklungen hat, zu dem einzigen Ausführendem der Arbeiten zu Erschaffung des Reaktors für den Weltraumantriebs ausgewählt.

Von allem Anderem abgesehen, bin ich sicher, dass das Projekt helfen wird unser Kollektiv zu erhalten und eine neue Generation von Entwicklern der Reaktoranlagen für verschiedene Zwecke zu erziehen.


Geht es Detailliertes über die Projektpartner?


 In der Entwicklungsgruppe der Energieversorgungsanlage nimmt teil ФГУП (zu Ehren des M.V Keldysh), geleitet von dem Akademiker A.Korotejev, der auch als wissenschaftlicher Leiter des ganzen Projekts fundiert.  Generalkonstrukteur, der für den   gesamten Schiff verantwortlich ist, ist die Raketen- und Weltraum-Korporation „ENERGIA“ (zu Ehren des S.P.Koroljov). Präsident und Generalkonstruktieur ist Vitalij Lapota. In der Gruppe sind noch eine Reihe von Betrieben eingeschlossen. Doch die eigentliche Reaktoranlage zusammen mit der Abschirmung und Steuerung wird bei Nikiet entwickelt.

 
Im Licht der jungsten Ereignisse in Japan, wie stellen Sie sich prinzipiell die Lösung des Sicherheitsproblems der weltraumstationierter Kernenergieobjekte und deren Außerbetriebnahme vor?

Das Projekt sieht es vor, eine Kernkraftanalage mit der Leistung von 1MW zu entwickeln, die erst nach dem Erreichen des Schiffes auf strahlungsungefährdeten  Umlaufbahn angeschaltet wird. Ferner können wir mit der Leistung in beliebige Richtungen fliegen. Natürlich muss die Lösung des Sicherheitsproblems für Kernkraft-Weltraumobjekte neu und radikaler sein, als bei Kernkraftwerken und U-Booten.  In zukünftigen internationalen Abkommen zur Erschließung des Weltraums wird es sicherlich festgehalten, dass kein Weltraumobjekt mit einem Kernreaktor unter keinen Umständen den Bewohnern der Erde schaden oder belasten darf.

Stellen Sie sich ein riesiges 60-m Schlepper-Raumschiff vor mit unserer Kernkraftanlage am Bord. Nach der Erledigung aller Aufgaben: Abwurf aller Satelliten verschiedener Formen und Anwendungen, mit denen er beladen war, dann erreicht sie den vorgegebene Umlaufbahn und nimmt Kurs auf einen erdnahen (jedoch strahlungsungefährdeten) Orbit, um dort aufzutanken und neu beladen zu werden. Angenommen, dass genau zu dieser Zeit beginnen ernsthafte Fehlfunktionen in dem Reaktor oder der Schiffssteuerung. Folglich, in dem Fall muss bei uns automatisch ein Notsystem angeschaltet werden, die den gesamten Kernkraftblock von dem Raumschiff trennt und es möglichst  weit von der Erde weg bringt und näher zur Sonne. In dem Fall ist es die ideale und einfachste Variante der Entsorgung und  Außerbetriebnahme der Weltraumkernkraftanlage.

In welcher absehbaren Zukunft sehen Sie dieses Bild   ?


Im Programm (bzw. in der Planung) steht schon alles fest. Nach unseren Graphen (Produktions-/Entwicklungstabellen) sollen wir für die ersten Flug- und Konstruktionstests in Jahr 2018 bereit sein. Mitte 2015 müssen wir den Reaktor auf der Testanlage „Resurs“ «Ресурс» anlaufen lassen und ihn „durchzufühlen“, und dann zusammen mit dem Turbienengenerator-Block, den ganzen Komplex der Abschirmung und Sicherheit einschließend, mit den Bodentests begingen. In erster Linie muss alles das für Menschen ungefährlich sein. Die Anforderungen an die Probeläufe sind sogar im Vergleich zu den Forschungsreaktoren um eine Größenordnung höher. Zum Beispiel man wird mindestens  vier Sicherheits-Barrieren vorsehen müssen.


Werden den die Arbeiten zur Entwicklung und Erprobung eines Boden-Prototypen des Kernkrafttriebwerks für die interplanetare Flüge fortgesetzt, die in den 50ger angefangen wurden?


Zur Zeit beherrscht nur Russland die Technologie des Raketentriebwerks, der mit dem auf 3000K erhitzten Wasserstoff betrieben wird. Amerikaner, nach der Ausgabe von großen Geldsummen, schafften es nur auf 2550K und nur für 50 sec.. Unser Reaktor arbeitete bei 3100K 4000sec und konnte noch mehr. Im Prinzip, um bis zum Mars zu fliegen und anschließend zurückkehren, Beschleunigungs- und Abbremsohasen eingeschlossen, muss das Wasserstofftriebwerk nur für 10 Stunden laufen. Unser Wasserstofftriebwerk in den 80-gern brachte es schon eine Stunde. Wären die Weiterentwicklungsarbeiten damals nicht abgebrochen worden, hätten wir heute möglicherweise einen für den Marsflug geeigneten Triebwerk. Schade drum. Damit ein Land sich entwickeln, muss man in neue Technologien investieren.

Betreffend Arbeiten, die von I.Kurtschatov, M. Kaldysch und S. Loroljov zur Erschaffung eines Boden-Prototypen angefangen wurden, werden die zu einem gewissen Grad in unserem jetzigem Projekt fortgesetzt. Wir erhitzen nun anstelle des Wasserstoffs Edelgase. Die Temperatur haben wir auch reduziert, da wir nicht zehn Stunden sondern zehn Jahre arbeiten müssen. Unser Gas wird nicht aus der Düse rausgeschleudert, da das System in einem geschlossenem System arbeitet, um Energie zu erzeugen. Dieses System speist dann elektrische Raketentriebwerke, die dann einen zehnfach größeren Schub als Wasserstofftriebwerke liefern. Das bedeutet, dass die Xenon-Triebwerke uns einen zehnfachen Schubvorteil liefern. Man kann mit geringeren Gasvorräten auskommen, um es bis zum Mars zu schaffen. Und dem entsprechend kann man mehr Nutzlast mitnehmen. Meiner Ansicht nach, werden beide Systeme sich in der nächsten Zukunft etablieren und bestehen. In manchen Fällen wird es vom Vorteil sein mit einem direkten Wasserstoffausstoß zu fliegen. In Anderen wird es dem Ziel mehr entsprechen ein elektrisches Raketentriebwerk zu verwenden. Im ersten Fall jedoch besteht ein Problem darin, dass wir auf der Erde kein Wasserstoffantrieb betreiben können, da der Ausstoß in die Atmosphäre untersagt ist. Daher hat sich die Konzeption geändert.


Wie wird die Arbeit aller interessierten Behörden zur Entwicklung von Raumfahrtsystemen koordiniert auf der Basis von Kernkraftenergiekunde?

Unser Projekt besitzt, und das ist das Interessanteste, eine vereinte Informationsumgebung. Wir arbeiten in einem geschlossenem System eines sogenannten „gemeinsamen Betriebes“, in dessen Reihen befinde sich außer Nikiet auch andere Kollektive von Betrieben von ROSATOM und ROSKOSMOS.In seinem Rahmen werden regelmäßig Video-Konferenzen durchgeführt, die spezielle Projektaspekten betreffen. Hier werden nicht nur die gereifte Probleme besprochen werden, sondern auch notwendige Arbeits- und Abschlusspapiere unterzeichnet werden. Die Arbeitsgruppen unterhalten sich Online. Sie bleiben an ihren Arbeitsplätzen ohne Reisezeiten in Kauf nehmen zu müssen. Bei uns ist eine gemeinsame Projektdatenbank erschaffen worden. Zum Beispiel kann ich an meinem Arbeitsplatz bleibend aus dem entsprechendem Ordner in einer Minute benötigte technische Zeichnungen und Materialien abrufen, die sich bei RKK ENERGIA oder im Zentrum zu Ehren von Keldysch befinden. Ich kann mit dem Material arbeiten und sie ausdrucken, wenn es notwendig ist. Das wurde schon von Anfang an unseres Projekts eingerichtet. Wir haben ein Rat der Projektleiter und ein Rat von Hauptkonstrukteuren eingerichtet. Man trifft sich regelmäßig, manchmal zwei Mal in Monat. So soll eine kollegiale Entscheidungen getroffen werden, die für alle bindend sind.
 

Ist Ihrer Meinung nach eine Möglichkeit der Vereinigung von Resoursen und Anstrengungen verschiedener Länder für ein zugigeres Vorankommen in dieser Richtung?

Wenn die Menschheit tatsächlich zum Mars oder einen anderen Planet des Sonnensystems als Ziel einer der Weltraumerforschungen wollte, dann ist eine breite internationale Zusammenarbeit notwendig, wie es schon bei ISS, ITER oder dem LHC passiert. Die Erforschung des Weltraums darf nicht zu der Beschäftigung eines einziges Landes oder gar zwei-drei entwickelter und reicher Länder. Im Weltraum treten wir nicht als  Amerika oder Russland auf, sondern als Vertreter aller Erdbewohner. Darum gibt es eine objektive Notwendigkeit zur intellektuellen Vereinigung vieler Länder für solche Geschehen. Wie schon bekannt, in der Mitte des vergangenen Jahrzehnts gab es einen Versuch die Bemühungen um den Marsflug zu vereinen, aber sie hat keinen Unterstützung in der internationalen Gemeinschaft gefunden. Zum Schluss möchte ich sagen, dass ich mich mehr als ein halbes Jahrhundert mit Kernkraftreaktoren beschäftige und mein ganzes Leben verfolge ich die Entwicklung moderner Technik. Ich bin sicher: Russland muss auf den Platz zurückkehren, der ihr würdig ist. Es verlangt mich sehr an den Tatsachen beweisen zu können, dass in Russland noch viele anständige Menschen geblieben sind, die danach eifern etwas Nützliches und Ruhmreiches für ihr eigenes Land zu machen. Es kann sein, dass wir deswegen mit Kollegen mit einer solchen Eifer uns mit dem Projekt zur Erschaffung eines Kernkraft-Weltraumantriebes für interplanetare Flüge beschäftigen.

Man möchte hoffen, dass einer der ersten experimenteller Flüge im Rahmen dieses Projekts ereignet sich  noch in diesem Jahrzehnt und bringt uns allen nicht nur positive Emotionen, sondern auch Stolz auf unseres Land, in dem wir geboren sind und in der wir leben. Jetzt kann man es sagen, dass ein vernünftiges, sehr durchdachtes Programm zur Realisierung dieses Projekts ist in unserem Land angelaufen. Und ich denke, dass in dieser sehr interessanter Sache werden wir schon sehr nahe dem Punkt kommen, ab dem es kein Zurück gibt.


Interview war von V. Stepanjuk aufgeschrieben. Übersetzung Ilbus, Korrektur Matjes

knt

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #239 am: 16. Juli 2011, 03:05:57 »
Vielen Dank Ilbus und Matjes! Das war ein sehr interessanter Text, der mich hoffnungsvoll gestimmt hat.

Den Unterschied zwischen den Triebwerksvarianten habe ich noch nicht ganz verstanden. Die Passage muss ich mir wohl noch mal anschauen und dazu recherchieren.

Bernard7

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #240 am: 16. Juli 2011, 12:45:54 »
Hallo,

Zitat
Das war ein sehr interessanter Text, der mich hoffnungsvoll gestimmt hat

ja ,das ist richtig. Russland hat sehr grosse Erfahrung, von Anfang 1960 bis weit in die 80 Jahre wurde an einem nuklearen Triebwerk für das Energia/Buran System gearbeitet. Die Arbeit erfolgte im Konstruktionsbüro KBHA, zuständigt auch ua. für die Triebwerke der Wostok, Luna, Proton und Angara Raketen. Heute entsteht dort das Triebwerk für die zweite Stufe der RUS-M.

Dort entstand auch die Laseranlage für das Skif Projekt.

Nächstes Jahr, mit Beginn der Computersimulation an einen Supercomputer, wird eines der entscheidenen für das Projekt sein. Die physikalische- mathematische Modellierung sämtlicher Prozesse in einen virtuellen Triebwerk, so die Worte von Korteew, wären ein grosser Schritt das Vorhaben erfolgreich abzuschliessen. Der hat auch betonnt, das nach einer Computersimulation des RD-180 Teiebwerk ( Atlas Rakete) ergaben sich keine Problemme und mann konnte unverzüglich produzieren. Deshalb  ist so eine Simulation von essentieller Bedeutung und der erste fundamentaler Baustein für das Triebwerk und nicht vergleichbar mit Technologien der früheren Jahre.

Im Zusammenhang mit dem nuklearen Triebwerk, habe ich ein Bild von MG-19 der als ein ernsthafter Konkurent zu Buran angesehen wurde.





Das Projekt entstand mitte der 70-er Jahre von Mjaszczistjew und Gurko (MG). Als Antieb waren
1 - ein nuklearer Triebwerk
2-  zwei raketentriebwerke, H20/ Sauerstoff vorgesehen.

Es wurde aber auch festgastellt, das so ein Projekt mehr Risiken als Vorteile hat und so wurde daran  nicht weiter gearbeitet. Bis heute gibt es dazu keine näheren Details.


Gruss Bernard7

GG

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #241 am: 16. Juli 2011, 13:25:22 »
Wenn ich das richtig verstehe, soll der geplante Reaktor im Inneren mit einem Gasgenerator arbeiten, der elekrtische Energie erzeugt. Beide bilden ein geschlossenes, absolut vom Antrieb getrenntes System. Die elektrische Energie im Megawattbereich wird dann für ein elektrisches Triebwerk verwendet, dass Xenon ionisiert und beschleunigt (oder?). Damit sind Reaktorkreislauf und Triebwerk vollkommen getrennt. Außerdem nutzt man nicht die Wärme des Reaktors, um das Gas zu beschleunigen sondern allein elektrische Energie. Die Triebwerksgase sind also nicht als Kühlmittel für den Reaktor erforderlich. Er kühlt sich auch so ausreichend ab (über Radiatoren und Kühlmittelkreislauf). Damit ließe sich dasselbe Reaktorsystem auch für andere Aufgaben einsetzen.

Eine andere Möglichkeit wäre, die Wärme des Reaktors zu verwenden, um ein Antriebsmedium zu erwärmen, unter Druck zu setzen und anschließend durch eine Düse zu entspannen (nuklearthermisch). Diese wird aber nicht genutzt. Was der zweite Typ ist, den man nicht verwendet, habe ich auch noch nicht ganz geschnallt, bzw. was genau der Unterschied zu dem geplanten System ist. Bei beiden erzeugt der Reaktor elektrische Energie, die anschließend für die Beschleunigung des Antriebsmediums verwendet wird.

ilbus

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #242 am: 16. Juli 2011, 14:35:57 »
Ja, GG, du hast schon richtig gelegt. In einer Variante hat man eine Kernkraftanlage zu Energieerzeugungzweicken, wahscheinlich über Gasturbienengeneratoren, die unter Anderen jedoch zum grossen Teil für Ionentriebwerk verwendet wird, zu mindest bin ich immer wieder auch in den anderen Texten darauf gestossen, dass Ionentriebwerke auf Russisch (vlt. zu Tarnungszwecken in früheren Zeiten) als elektrische (Raketentriebwerke) bezeichnet werden: elektritscheskij reaktivnyj dvigatelj reaktivnyj, ist buchstäblich Reaktionskraft in dem Sinne von Actio=Ractio, was in dem russischen für Raktene aber auch Jet-Triebwerke stehen kann, es kommt eben auf den Kontext an. Aber ich schweiffe ab.

Bei dem zweitem Kozept wird es sich wahrscheinlich um eine Antriebsart handelt die den Athmosphärischen Kernkrafttriewerken der 60ger Jahre sehr ähnlich: man erhitzt in einem Wärmetauscher das Treibmittel, in dem Fall wahrscheinlich das flüßige Xennon, es Expandiert beim Verdampfen explosionsartig, was in einer Düse in den Schub umgewandelt wird.  Vermutlich wird die anlage auch einen kleineren Sekundärkreislauf haben, in dem es elektrische Energie für die restlichen Schiffsysteme liefert. Wobei, und das ist jetzt meien Spekulation kann es sich durchaus um eine Art Platzmaantrieb handeln. Es gab Forschungen in die Richtung von Magnefelddüsen für extrem heiße und zum Teil oder Ganz ioniserte Gasen.

Der TExt ist eben sehr spekulativ und voller Andeutungen, aber in Russland gehöhrt es zu einem äußerst guten Ton nach dem Motto zu leben: sag nicht "hopla" bis du übergeprungen bist.

ich fand den ARtikel ebenfalls lesenswert, und danke JAkda vielmals für den Hinweis

PRivet

GG

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #243 am: 16. Juli 2011, 14:40:39 »
So spekulativ erscheint mir das gar nicht, wenn man in den Achtziger Jahren schon recht weit war und diese erfolgreichen Ansätze nun auf weiterentwickletem Niveau fortführt.

Bernard7

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #244 am: 16. Juli 2011, 20:43:28 »
Hallo,

für das nukleare Triebwerk verwendet Korteew dazu Wörtlich den Begriff: Hybridmotor / Triebwerk.
Er macht einen einfachen Vergleich, um dae ganze auch zu Verstehen, mit einen Auto das mit Benzin als auch elektrisch Fahren kann.


Gruss-Bernard7

Offline Matjes

  • *****
  • 756
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #245 am: 16. Juli 2011, 22:53:51 »
Hallo

Ich hoffe, jetzt sind alle schwer begeistert. Die Russen planen ein Wunderraumschiff.
Es geht voran. Da war doch die Rede von 10 bis 20mal höherem spez. Impuls.
 
Was können wir erwarten von dem russischen Wunderraumschiff, wenn es denn fertig sein wird. Einige technische Kennzahlen sind ja bekannt. Ich hab mal den Antrieb durchgerechnet mit der Impuls- und Energiegleichung.

Fall 1 angenommene Eingangsgrößen:
elektrischer Leistung von 900 KW
Xenon Stützmasse von 2 g/sec
Austrittsgeschw. 30 km/sec

daraus berechnet => Schub: 60 N oder 6,1 kg

oder Fall 2 angenommene Eingangsgrößen:
elektrischer Leistung von 900 KW
Xenon Stützmasse von 0,5 g/sec
Austrittsgeschw. 60 km/sec

daraus berechnet => Schub: 30 N oder 3,0 kg

Der Schub ist wie groß? Drei bis sechs kg Schub. Die Russen schicken ein AKW ins All, um wieviel Schub zu erzeugen? Drei bis sechs Kilo. Ist das wahr?
Kein Flitzer? Und auch kein Sportwagen? Es wird ein schwerer, langsamer, heftig untermotorisierter, behäbiger Schlepper. Das ist im Moment das Beste, was die Menschheit heute vielleicht hinkriegt.

Gruß
Matjes

Bernard7

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #246 am: 17. Juli 2011, 11:56:59 »
Beim schreiben hatte ich technische Probleme und konnte keine Korrekture auch vornehmen

Matjes, ich hoffe ich konnte deine Skepsis etwas mildern. Fachpublikationen dazu erscheinen in Russland fast jeden Monat neu .Die Übersetzung habe ich nicht gemacht, da ich das Forum wahrscheinlich auch verlassen werde.

Gruss Bernard7

Bernard7

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #247 am: 17. Juli 2011, 11:58:47 »
@ Matjes

Deine Skepsis in allen Ehren. Dazu meine fundierte Gegegendarstellung. Möchte aber betonnen, das es sich ausschlieslich um russische Quellen und Raumfahrtingenieuren handelt, die an den Triebwerk auch arbeiten.

1

Das Triebwerk durchläuft jetzt die technische Dokumentation und wir haben keine nähere Details. Es gib nur Aussgen zu der Leistungsfähigkeit und die sind für mich ausschlaggebend. Jede Spekulation ist fehl am Platze

2

Nächstes Jahr nach der Simulation können wir etws mehr erfahren, Sollten bei der Simulation die Computer um die Ohren fliegen, so wird es erfordelich sein Verbesserungen und Veränderungen vorzunehmen. In diesen
Fall entstehen natürlich erhebliche verzögerungen. Russland hat damit aber fast 50 Jahre Erfahrung und so schlimm wird es nicht sein.

3

Auf einer Pressekonferenz, Januar 2011, erklärte Roskosmos Chef A.Preminiow: " Die Entwicklung solches Tiebwerks ermöglicht uns 3 Monatige Marsflüge, hin und zurück" Also 30 tage zum Mars, aufenthalt dort von 30 Tagen und eine Rückreise auch von 30 Tagen.

Quelle:http://www.3dnews.ru/news/roskosmos-dvigatel-dlya-mezhplanetnih-korabley-mozhno-sozdat-za-6-9-let

4

Die Aussagen decken sich auch von Lapota. Er spricht von einer Verdreifachung der Nutzlast bei gleichzeitiger Senkung der Kosten von 50 Prozent.

5

Änliche Aussagen zu der Nutzlast sind auch hier zu finden. Dazu ein Viddeo in englischer Sprache. Da ich schwach in englisch bin, kann ich dazu nicht viell sagen.

Quelle. http://inotv.rt.com/2010-01-28/Atomnij-dvigatel-otkroet-novie-gorizonti

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Dazu noch ein sehr interesanter Artikel, vom nuklearen Symposium in Chikago, über die Möglichkeiten der nuklearen Antriebe.

Quelle:http://lunapark.ws/2011/07/04/na-osnove-yadernogo-sinteza-razrabotan-sovershenno-novyiy-printsip-kosmicheskih-dvigateley-dlya-dalnih-poletov/

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In einen Artikel von 2000, habe momentan nicht parat. spricht ein Raumfahrtingeniur über die weitere Möglichkeite der nuklearen Antriebe. Er erwäht dass das sowjetische Tiebwerk RD- 0410 einen Schub von 2,5 bis 3 Tonnen lieferte. Mit neuen Technologien ist es möglich den Schub  Faktor bis 3 zu erhöhen. Also so um
9 bis 10 Tonnen wären zu erwarten.

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Dazu auch die Aussage von russischen Militärs. Quelle kann ich später nachreichen. Mit dem neuen Triebwerk
haben sie die Absicht auch einen atomaren kosmischen Flugzeug zu entwickeln.

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Die Aussage das es sich um ein MW Triebwerk handelt  ist nur zutreffend das er oberhalb der Grenze liegt. Ich habe Werte gefunden die von 150 bis 500 MW thermische Leistung sprechen.

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Offline KSC

  • Raumcon Moderator
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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #248 am: 17. Juli 2011, 15:53:38 »
Auf einer Pressekonferenz, Januar 2011, erklärte Roskosmos Chef A.Preminiow: " Die Entwicklung solches Tiebwerks ermöglicht uns 3 Monatige Marsflüge, hin und zurück" Also 30 tage zum Mars, aufenthalt dort von 30 Tagen und eine Rückreise auch von 30 Tagen.

Dort steht aber auch, dass ausreichende Finanzmittel Voraussetzung sind.
Er macht zwar keine Angaben darüber, was „ausreichend“ wäre, es gehört aber keine große Profetische Gabe dazu, um vorauszusagen, dass es diese Mittel nicht geben wird ;)
Hat sich der neu Roskosmos Chef Popowkin nicht auch sekptisch zu einem bemannten Marsflug geäussert?

Gruß,
KSC

websquid

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #249 am: 17. Juli 2011, 15:57:49 »
Hat sich der neu Roskosmos Chef Popowkin nicht auch sekptisch zu einem bemannten Marsflug geäussert?
Hat er durchaus. Ob das aber dieses Projekt wirklich berührt wage ich zu bezweifeln. Denn ein Nuklearschlepper ist auch für Satellitentransport in den GEO (bzw da heraus - Weltraumschrott entsorgen!) tauglich. Ebenso könnte er eine Rolle bei bemannten Mondlandungen spielen oder beim Start interplanetarer Sonden - die Anwendungen sind so vielfältig, dass ich durch Zweifel an einer Möglichkeit trotzdem noch genug andere Möglichkeiten sehe ;)

Und momentan wird das Programm finanziert wie gewünscht - ob das so bleibt ist natürlich eine andere Frage ;)