Krusty ist erst am Anfag der Entwicklung, aber wie sieht es mit der mittelfristigen Einsetzbarkeit aus? Die ganzen schönen Beispielmissionen in den Präsentationen oben sind doch ehr große Flagschiff Missionen. Üblicherweise werden doch aber neuen Technologien zuerst auf günstigen Demonstratormissionen, auch mit anderen neuen Technologien zusammen getestet, wie Deep Space 1 oder LADEE. Die wissenschaftliche Fragestellung dieser Missionen ist ehr untergeordnet. Aber wie günstig kann eine Mission mit einem Kilopower Reaktor sein? Die Skalability ist per Definition nicht groß, bespnders nach unten nicht. Außerdem zielt eine Stromversorgung mit einem Reaktor auf Missionen mit großen Strombedarf und/oder ins äußere Sonnensystem ab. Beides wieder etwas, was auf teure und lange also auch teure Missionen hindeutet und einer günstigen, schnell geplanten und vond er Dauer begrenzten Demonstratormission wiederspricht.
Ich befürchte, dass diese Hürde einen stete Weiterentwicklung von Krusty zu dem Stadium, wo die großen Missionen von diser Quelle profitieren können verhindert. Ähnlich dem ASRG, der von den versprochenen Specs wesentlich besser als die immernoch eingesetzten MMRTGs gewesen wäre, aber es nie zur Einsatzreife geschafft hat.
Das Problem mit billigen Demo-Missionen und Reaktoren wie KRUSTY ist das ein Reaktor zwar viel Leistung liefert (wovon vor allem eine Flagship-Mission profitieren kann) aber er ist gleichzeitig schwer und vor allem im äußeren Sonnensystem sinnvoll.
Schwer in Kombination mit nur im äußeren Sonnensystem sinnvoll bedingt schon mal hohe Startkosten. Unabhängig von den Kosten des Reaktors (die gar nicht so hoch sein sollten).
Ein Kilopower-Reaktor mit 1kW soll etwa 400kg wiegen, auch mit geringerer Leistung könnte man ihn nicht wesentlich leichter machen. Das macht diese Reaktoren vor allem für Missionen interessant die vom Startaufwand her etwa mit Cassini oder Galileo vergleichbar sind.
Sinnvollerweise sollte man dann auch Hardware integrieren die von der hohen zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung profitieren kann. Etwa ein Ionentriebwerk und ein leistungsstarkes Radar. Auch für leistungsstarke Telekommunikationshardware (höhere Datenrate oder kleinere Antenne bei gleicher Datenrate...) kann die Leistung sinnvoll sein. Das ist nicht unwichtig denn der effektive Output vieler Instrumente moderner Raumsonden ist häufig von der Datenmenge die zur Erde übertragen werden kann limitiert. Das alles spricht aber ebenfalls für eine eher teurere Mission.
Ein nuklear-elektrisches Ionentriebwerk könnte die Startkosten zu weit entfernten Zielen aber auch wieder reduzieren...
Macht "Krusty" auch im Erdorbit technisch Sinn? Vielleicht kann man das System dann erstmal bei einer militärischen Mission testen, wo Geld "keine Rolle spielt".
Heutzutage liefern Solarpaneele im Erdorbit in dieser Leistungsklasse weit bessere Leistungsdichten als ein Kernreaktor wie Krusty. Selbst wenn man Batterien für den Betrieb auf der Nachtseite der Erde einrechnet. Erst im Megawattbereich werden Kernreaktoren hier potenziell interessant.
Es gibt vielleicht ein paar sehr spezielle Ausnahmen die aber eine immer kleinere Rolle spielen dürften. Satelliten die in einer sehr niedrigen Umlaufbahn fliegen können etwa länger dort verbleiben wenn sie aerodynamisch gebaut sind- was durch den Verzicht auf Solarpaneele leichter möglich ist. Das ist auch der Grund dafür das etwa die sowjetischen RORSAT-Satelliten mit Reaktoren ausgestattet waren. Allerdings ist der Betrieb von Kernreaktoren in einem niedrigen Erdorbit heute durch internationale Regularien verboten und es gibt immer bessere Möglichkeiten tief fliegende Satelliten auch solar zu betreiben (siehe etwa Super-Low Altitude Test Satellite,...).
Sonst wird es wohl wirklich schwierig. Als weiteres Einsatzgebiet fällt mir sonst nur noch die Tiefsee ein und ob man da im worst case eine größere Menge strahlendes Material außer Kontrolle haben möchte, bin ich mir nicht so sicher...
Die Tiefsee ist natürlich eine interessante Einsatzmöglichkeit, vor allem auch militärisch. Es gibt auf dem Meeresgrund zahlreiche militärische Abhörstationen (SOSUS,...) die irgendwie mit Energie versorgt werden müssen. Heute erfolgt das zum Teil über Radionuklidbatterien mit Plutonium-238- analog zu Raumsonden im tiefen Weltraum. Und analog zu diesen könnten auch Kernreaktoren wie Krusty/Kilopower hier eine Alternative sein.
Neben stationären Stationen werden auch Unterwasserdrohnen entwickelt deren Reichweite man analog zu bemannten Atom-U-Booten durch einen Reaktorantrieb im Vergleich zu einem Batterieantrieb beträchtlich steigern könnte.
Möglicherweise nicht ohne Grund wird die Entwicklung on Kilopower daher auch von der DARPA bzw. vom US-Verteidigungsministerium unterstützt. Es ist durchaus möglich das diese Reaktorentwicklung auch eine militärische, terrestrische Komponente hat.
Auf Basis der Kilopower-Technik sind auch leistungsstärkere Reaktoren möglich (Megapower). Ein solcher Reaktor könnte auch als Mini-Kernkraftwerk zur Versorgung kleiner Inseln oder abgelegener Siedlungen als Alternative zu oder Ergänzung von Dieselgeneratoren dienen. Die Firma Westinghouse entwickelt die Technik daher für terrestrische Anwendungen unter dem Namen
eVinci weiter, ein erster Versuchsreaktor der eVinci Klasse könnte in wenigen Jahren in Kanada in Betrieb gehen wo man sehr an derartigen Reaktoren für die Versorgung abgelegener Siedlungen im Norden interessiert ist.
Naja, dann muss man halt ins kalte Wasser springen und gleich eine Flaggschiffmission á la "Europa Subsurface Drilling" ver-KRUST-en.
Ja... eine New-Frontiers-Mission könnte man vielleicht auch noch mit einem Kilopower-Reaktor ausstatten aber eine Discovery-Mission mit einem Budget von wenigen hundert Millionen Euro...? Ich weiß nicht... einfach wird es wohl nicht in so einem Budget Startkosten, Reaktor und eine Sonde die angemessen von der zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung profitieren kann unterbringen kann...