Nukleartechnik für die Raumfahrt

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tonthomas

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #800 am: 15. April 2021, 07:54:27 »
Da wieder umfangreich viel theoretisiert wird; Thread geschlossen. Wer hier lobbyieren möchte, oder sich so verhält, dass es danach aussieht, sollte damit rechnen, ausgeschlossen zu werden.

Gruß  Pirx

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Offline RonB

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #801 am: 23. Mai 2021, 14:35:06 »
Zitat
The first mission of Russia’s nuclear-powered transport and energy module, Zeus, will last 50 months, Roscosmos Executive Director for Long-Term Programs and Science Alexander Bloshenko told reporters on Saturday.[...]
According to Bloshenko, the space tug will first approach the Moon, where a spacecraft will separate from it. After that, it will head to Venus to perform a gravity assist maneuver and deliver another spacecraft. Then, it will depart towards Jupiter and one of its satellites.
https://tass.com/science/1292721

@knt  Zitate bitte ins deutsche übersetzen.

korrigierte automatische Übersetzung des Zitats im vorhergehenden Artikel:
Die erste Mission des russischen nuklearbetriebenen Transport- und Energiemoduls Zeus wird 50 Monate dauern, sagte Roskosmos-Exekutivdirektor für Langzeitprogramme und Wissenschaft Alexander Bloschenko am Samstag gegenüber Reportern.[...]
Laut Bloshenko wird sich der Raumschlepper zunächst dem Mond nähern, wo sich ein Raumschiff von ihm trennen wird. Danach wird er zur Venus fliegen, um ein Schwerkraftunterstützungsmanöver durchzuführen und ein weiteres Raumfahrzeug abzuliefern. Dann wird er in Richtung Jupiter fliegen und einem weiteren Satelliten aussetzen.
« Letzte Änderung: 23. Mai 2021, 16:58:49 von RonB »
Es recht zu machen Jedermann ist eine Kunst die keiner kann.

Offline Hegen

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #802 am: 23. Mai 2021, 16:54:24 »
Der Vortrag dazu:

Hegen

Offline Matjes

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #803 am: 24. Mai 2021, 11:33:53 »
Guten Morgen

Der Startzeitpunkt des Space Tug ist in dem TASS Artikel auf 2030 gelegt worden.
Da fließt noch viel Wasser die Wolga herunter. https://tass.com/science/1292721

Matjes
« Letzte Änderung: 24. Mai 2021, 13:40:57 von Matjes »

tonthomas

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #804 am: 02. Juni 2021, 11:19:40 »
Zitat

Zitat
...
...
Zitat
... 1996 brach beim Absturz die russische Sonde Mars-96 auseinander und verteilte das radioaktive Inventar mit 200 g Plutonium über dem Grenzgebiet von Bolivien und Chile. Siehe auch Regina Hagen: Nuclear Powered Space Misssions - Past and Future, in Martin B. Kalinowski (Hrsg.): Energy Supply for Deep Space Missions, IANUS-Arbeitsbericht 5/1998.

Quelle: http://www.iwif.de/wf303-61.htm

Weil ich gerade drüber gestolpert bin:

Das radioaktive Inventar von Mars 96  umfasste 174  TBq  bzw. 4.7  kCi in zusammen 18 mini-RGTs mit Pu 238.
( Quelle: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1242_prn.pdf )

Die zylinderförmigen RTGs waren angeblich jeweils 12,5 cm lang und hatten einen Durchmesser von 8,5 cm, Masse jeweils ein halbes Kilogramm.

Gruß   Pirx

Edit: Datenlage und Begrifflichkeiten schwierig. Das schau´ ich mir jetzt genauer an ...

Edit 2: Ah! tatsächlich doppelte Namensverwendung:
"Heat unit “ANGEL” includes a heat-shielding vessel and heat insulation made from carbon-carbon materials surrounding the capsule with plutonium-238 dioxide. The capsule contains 17g of plutonium-238 dioxide which activity is 260 Ci. RITEG “ANGEL” was designed on the basis of HU “ANGEL”.  The semiconductor thermoelectric materials on the basis of bismuth-tellurion alloy were used as a converter. RITEG “ANGEL” provided electric power ~200 Mw at working voltage 15 V."
( Quelle: https://www.ipen.br/biblioteca/cd/unepapers/2004/pdf/15_Poster_Presentations/IAEA-CN-114_40p.pdf )

Sowohl die Wärmequelle im Schutzgehäuse (HU “ANGEL”) als auch der darauf basierende Mini-RTG (RITEG “ANGEL”) hießen "Angel".
« Letzte Änderung: 02. Juni 2021, 15:22:52 von Pirx »

Offline Hugo

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #805 am: 02. Juni 2021, 12:15:02 »
Ich hatte die Pressesprecher in TV-Werbefilmen bisher immer so verstanden, dass das Plutonium gut gekapselt und zusätzlich in keramischer Form vorliegt, so dass man nach einem Unfall nur hingehen muss und die Keramiken suchen und einsammeln muss, und es keine Gasförmige Verteilung , Pulverförmige Verteilung, oder Auflösung in Regenwasser geben kann.

Ist bekannt, ob das hier geschehen ist?

tonthomas

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #806 am: 02. Juni 2021, 14:45:45 »
Ich hatte die Pressesprecher in TV-Werbefilmen bisher immer so verstanden, dass das Plutonium gut gekapselt und zusätzlich in keramischer Form vorliegt, so dass man nach einem Unfall nur hingehen muss und die Keramiken suchen und einsammeln muss, und es keine Gasförmige Verteilung , Pulverförmige Verteilung, oder Auflösung in Regenwasser geben kann.

Ist bekannt, ob das hier geschehen ist?
Viele Quellen sprechen davon, dass die Überreste (gewissermaßen praktischerweise) in den Pazifik westlich von Südamerika gefallen seien. Neuere Analysen gehen aber davon auf, dass die Reste über Land niedergingen. Auf Grund der Bauweise (sie sollten auch in den beiden Penetratoren funktionieren), und weil sie entwurfsweise einen Reentry überstehen können sollten,  ist es nicht unwahrscheinlich, dass die Wärmequellen mit den Pu-Pellets aus RTGs und RHUs irgendwo in Südamerika (mutmaßlich Bolivien oder Chile) im Boden stecken / in der Landschaft liegen ... Zu einem Einsammeln ist es meines Wissens nie gekommen.

Gruß   Pirx

tonthomas

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #807 am: 02. Juni 2021, 15:35:04 »
Na "super": Im Exploradores-Gletscher in Chile gibt es Anomalien / Konzentrationen von Pu, die auf das Pu aus Mars 96 zurückzuführen sein könnten.

Quelle: https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU21/EGU21-8795.html

Gruß   Pirx

tonthomas

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #808 am: 02. Juni 2021, 16:38:04 »

( Quelle: http://www.unoosa.org/pdf/pres/stsc2012/2012nps-02E.pdf )

In einem UNOOSA-Dokument stellt Russland das ganze 2012 ganz harmlos dar. Notfall beim Bahneinschuss, die Radioisotopengeneratoren wurden nicht zerstört. Woher man letzteres wissen will? Ich habe keine Ahnung. Den Wiedereintritt hat man offenischtlich auch nicht erwähnt ...

Gruß   Pirx

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Offline tomtom

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #809 am: 01. Juli 2021, 09:13:44 »
Im Zweifel hilft die Such-Funktion:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?action=search

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Offline MX87

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #810 am: 01. Juli 2021, 11:39:59 »
Sierra Space wird für die DARPA Integration für einen Demonstrator für einen Nuklearantrieb realisieren. 2025 soll dieser starten.
Ob dieser quasi eine Neuauflage von NERVA ist, bleibt nicht ganz klar.

https://www.spacedaily.com/reports/Sierra_Space_provides_integration_services_for_nuclear_propulsion_system_for_DARPAs_Draco_Program_999.html
"Whoopie! Man, that may have been a small one for Neil, but that's a long one for me."

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Offline Terminus

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #811 am: 02. Juli 2021, 17:32:43 »
NASA zeigt 60 Jahre Missionen mit nuklearer Energieversorgung.

Schöne Galerie im Schnelldurchlauf. :)

Sie schmücken sich in dem Video auch mit den Federn Sojourner, Spirit und Opportunity. Das waren ja m.W. alles Sonnenenergie-basierte Marsmissionen. Sie hatten zwar nukleare Elemente an Bord, aber nur zu thermalen Zwecken ("Heizung"), nicht zur Energieversorgung.

Selbst bei den Apollomissionen waren also nukleare Elemente an Bord. Hatten die Astronauten da keine Bedenken um ihre Gesundheit? ???

Offline Hegen

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #812 am: 02. Oktober 2021, 18:31:17 »
Der nukleare Raumschlepper Russlands scheint ernst gemeint und nimmt materielle Formen an.


Die Google-Übersetzung des Begleittextes:

Der Plan des ersten russischen Atomschleppers namens "Zeus" wurde Putin  offiziell übergeben
Schlepper zum Mond
Die Arbeiten an einem vielversprechenden nuklearbetriebenen Weltraumschlepper begannen 2010, obwohl es bereits in der Sowjetzeit einige Entwicklungen zu diesem Thema gab. Genauer gesagt hat die Entwicklung eines Megawatt-artigen Transport- und Energiemoduls unter Beteiligung von Spezialisten von Roscosmos und Rosatom begonnen. Hervorzuheben ist der Humor, mit dem das Schlepperprojekt "Zeus" genannt wurde.
Hegen

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Offline alepu

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #813 am: 02. Oktober 2021, 19:31:45 »
Laut diesem Artikel vom August, wollen sie 2024/2025 diverse Teile davon auf der ISS testen.

https://tass.com/science/1330353

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Offline Terminus

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #814 am: 02. Oktober 2021, 19:49:30 »
Hervorzuheben ist der Humor, mit dem das Schlepperprojekt "Zeus" genannt wurde.

Irgendwie entgeht mir hier der Witz ??? . Was ist jetzt an "Zeus" so Besonderes, außer dass das der Obermotz unter den griechischen Göttern war? "Herkules" oder vielleicht auch "Sysiphos" hätte ich ja verstanden (und gelacht ;D ), aber "Zeus"?

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Offline jdark

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #815 am: 02. Oktober 2021, 20:06:14 »
Irgendwie entgeht mir hier der Witz ??? . Was ist jetzt an "Zeus" so Besonderes, außer dass das der Obermotz unter den griechischen Göttern war? "Herkules" oder vielleicht auch "Sysiphos" hätte ich ja verstanden (und gelacht ;D ), aber "Zeus"?

Das ist die übliche russische "Propaganda" (darf ich das Wort ohne Bewertung so hinterlegen?).

Zitat
Der Plan des ersten russischen Atomschleppers namens "Zeus" wurde Putin  offiziell übergeben

Frage: Wer ist hier der Zeus  ;)

Die Projektkosten sind auf 4,17 Milliarden Rubel geschätzt. (49.483.822 €)
Das ist Breakthrough verdächtig.
Und wer ist schuld?....

Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #816 am: 20. November 2021, 12:51:12 »
(Edit: Hierher verschoben aus SpaceX - Eventueller Raptor-Nachfolger. Pirx)

Zum hier auch angesprochenen Thema Wasserstoff und thermischer Spaltreaktor...

Ein Problem (unter mehreren natürlich) ist damit aber ungelöst: Wenn ultrakalter Wasserstoff auch weiterhin nur schlecht "lagerfähig" bleibt, dann gibt es für interplanetare Fortbewegung immer noch keine Lösung. Denn letztlich muss am Ziel ja wieder abgebremst werden. Und das Ziel (hier: Mars) ist immer noch etliche Wochen/Monate Flugzeit vom Startpunkt entfernt. Ich kann mir jedenfalls nicht vorstellen, dass man ernsthaft mit einem derartigen Raumschiff einen Stunt mit Aerobraking hinlegen möchte.

Mal ne Frage hierzu: Angenommen, ein Raumschiff wird von der Erde aus mittels Wasserstoff und Spaltreaktor wesentlich beschleunigt: kann so ein Fahrzeug dann angesichts der Mars-Atmosphäre (die ja vergleichsweise dünn ist), per Aerobraking überhaupt noch hinreichend abgebremst werden ? Wenn am Mars kein Wasserstoff mehr vorhanden ist, um das Triebwerk zum Abbremsen zu benutzen ?

Bin ein Laie, was die dafür notwendigen mathematischen Grundlagen betrifft...
Grüßle,
Uwe
« Letzte Änderung: 20. November 2021, 15:08:22 von Pirx »

Offline Hugo

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #817 am: 20. November 2021, 15:32:55 »
Beim Aerobraking wird die gesamte Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Würde man ein Raumschiff mit Atomreaktoren betreiben und neue Atromtriebwerke erfinden und es würde so schnell beschleunigen, dass es in wenigen Wochen beim Mars wäre, dann müsste die ganze Energie, welche vorher die Atomreaktoren erzeugt haben, schlagartig in Wärme umgewandelt werden. Das wäre nicht möglich. Es bleibt also ab einer bestimmten Geschwindigkeit nichts anderes übrig, als am Mars wieder mit den Triebwerken zu bremsen.

Einen Vorteil hätte so ein Flug jedoch. Wenn man den halben weg zum Mars mit +1G Beschleunigen kann und die zweite Hälft mit -1G bremsen kann, hätte man eine künstliche Schwerkraft im Raumschiff während des gesamten Fluges. Nur rein theoretisch gedacht, es gäbe solche Systeme für den Antrieb.

Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #818 am: 20. November 2021, 17:03:06 »
Ja, das habe ich  verstanden, glaube ich. Aber mit welchem "Treibstoff" würde man so ein Raumschiff denn befüllen wollen ? Bei den elektrischen Ionen-Triebwerken werden gerne Edelgase eingesetzt, habe ich gelesen.

Beim thermischen Spaltreaktor wäre Wasserstoff zwar vielleicht zunächst ideal (siehe KIWI/NERVA), aber ist nicht über viele Wochen in Tanks zu halten. Welches andere Element käme in Frage ? Es müsste ja auch halbwegs "häufig"/bezahlbar sein.
Wie gesagt, ich rede von interplanetaren Einsätzen. Für einen "moon-tug" mag Wasserstoff ja durchaus plausibel sein...

@Hugo: schonmal Danke für deine Erläuterungen !!

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Offline Klakow

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #819 am: 20. November 2021, 17:49:13 »
Leider keiner, den nur weil Wasserstoff überwiegend eine Atommasse von etwa 1 hat, bewegen sich die Gasmolekühle bei gleicher absoluter Temperatur schneller.
Nehmen wir an ein LH2/LOX Triebwerk würde in der Brennkammer bei 3500K laufen und so ein Reaktor bei 2000K
so hätte aufgeheizter Wasserstoff zwar wegen der 18x kleineren Molekühlmasse zwar eine Sqr(18)=4,24 mal höhere Geschwindigkeit, aber man kann einen Nuklearreaktor aber eben nicht bei 3500K betreiben, sondern eher bei 1500K oder sogar noch weniger.
In Summe gibt das VIELLEICHT einen Faktor von 2,5 mehr aber nicht.
Das nächste Gas were Helium, aber das hat schon eine Atommasse von 4, also singt der ISP auf die Hälfte!
Dieser Reaktortype mach also ausschlieslich mit Wasserstoff Sinn.

Das kann man einfach so betrachten: Jedes Atom das ein Triebwerk mit einer bestimmten Geschwindigkeit ausstößt  braucht hierzu ein Gas mit einer bestimmten absoluten Temperatur, oder man kann dessen Geschwindigkeit auch einer Gastemperatur zuordnen (abhänige der Atimmasse). Ein Ionentriebwerk ist hier eigendlich nicht anders, aber hier versucht man es zu verhindern, dass die sehr schnellen hochbeschleunigten Molekühle überhaupt noch mit dem Triebwerk in Berührung kommen.
Schaft man das und hätte man beliebig viel Energie, so wären gewaltige Geschwindigkeiten möglich.
Eine Mischform ist das das VASIMR Triebwerk von Astra,
es ist eigendlich ein thermisches Triebwerk umgeht aber das Problem dass das heiße Gas das Triebwerk zerstört indem das Gas ionisiert wird und von Magnetfeldern von der Wand ferngehalten wird.
Hier noch ein Hinweis zur Temperatur.
Die thermische Geschwindigkeit steigt mit der Wurzel der absoluten Temperatur oder v~SQR(T)

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Offline alepu

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #820 am: 05. Mai 2022, 15:57:24 »
Neue offene Ausschreibung zur Entwicklung eines Raumschiffes mit Thermonuclearantrieb.

https://spacenews.com/darpa-moving-foreward-with-development-of-nuclear-powered-spacecraft

Bei der ersten Ausschreibung vor einem Jahr wurden damals BO und Lockheed Martin mit der Entwicklung des Raumschiffes bedacht. (Mit Reaktor von General Atomics) siehe hier im Faden unter #793 und #800
Jetzt kann jeder seine Vorschläge einreichen für Entwurf, Entwicklung, Konstruktion und Einbau des Raketenmotors.
Ein Angebot soll am Ende ausgewählt werden und 2026 soll dann das Ganze im Orbit getestet werden.
Die Aktion läuft unter der Bezeichnung "Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operation DRACO" und unter der Federführung der DARPA

Artikel zur Auftragsvergabe der Raumschiff-Entwicklung:
https://spacenews.com/darpa-selects-blue-origin-lockheed-martin-to-develop-spacecraft-for-nuclear-propulsion-demo

Artikel zur Auftragsvergabe der Reaktor-Entwicklung:
https://spacenews.com/general-atomics-wins-darpa-contract-to-design-nuclear-reactor-to-power-missions-to-the-moon
bzw.#793

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Offline Terminus

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #821 am: 05. Mai 2022, 16:22:31 »
Thermonuclearantrieb ... Reaktor ... 2026 soll dann das Ganze im Orbit getestet werden.
(Hervorhebung von mir)

Oha, das gibt Ärger.

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Offline alepu

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #822 am: 05. Mai 2022, 16:33:54 »
Wieso?
Es gibt auch z.B. "Mond-Orbit"!
Oder extrem elliptischen/exzentrischen Erdorbit.

Stefan307

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #823 am: 05. Mai 2022, 16:40:19 »
Thermonuclearantrieb ... Reaktor ... 2026 soll dann das Ganze im Orbit getestet werden.
(Hervorhebung von mir)

Oha, das gibt Ärger.

Von wem denn?

Und mal so ganz Grundsätzlich warum sollte sich Wasserstoff nicht über längere Zeiträume speichern lassen? Das ist aufwendig und teuer aber das ist ein Nuclearer Antrieb ja sowieso, da sehe ich in der Wasserstoff Lagerung das kleinste Problem...

Offline Collins

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #824 am: 05. Mai 2022, 16:47:19 »
Ich denke mal er meint den Aufschrei wenn nur mal eine Sonde mit einem RTG gestartet wird sind wir ja schon kurz „vor dem Ende der Welt“ .
Aber jetzt mit einem Reaktor???

Mfg Collins
Zeige mir einen Helden und ich zeige dir eine Tragödie dazu
Wir sind alle sehr unwissend, aber bei jedem ist es etwas anderes, was er nicht weiß. Albert Einstein.