Nukleartechnik für die Raumfahrt

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Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #350 am: 27. Oktober 2012, 14:55:11 »
NASA Publikation, März,2012, zu den anstehenden Arbeiten.




Quelle:NASA

jakda

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #351 am: 27. Oktober 2012, 15:04:16 »
Wie schon gepostet um 2020 beginnen die ersten Brenversuche an einen kleinen Festkerntriebwrk.

Da Du noch nicht ausgelogt bist ...  ;)
Wie macht man eigentlich auf der Erde einen Brennversuch mit einem Festkerntriebwerk ?

Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #352 am: 27. Oktober 2012, 16:13:22 »
@Copernicus-NTR:

Wenn ich richtig sehe entspricht dieses Konzept der NASA Mars Design Reference Architecture (Version 5.0) von 2009. (Welche ich vor einiger Zeit hier gepostet habe.)

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #353 am: 27. Oktober 2012, 18:36:37 »
@Copernicus-NTR:

Wenn ich richtig sehe entspricht dieses Konzept der NASA Mars Design Reference Architecture (Version 5.0) von 2009. (Welche ich vor einiger Zeit hier gepostet habe.)

Natürlich kommt Kopernikus nicht zum Einsatz. Nasa entwickelt gegenwärtig unterschiedliche Habitate, DSH, für das SLS Programm. So ein Habitat für 600 Flugdauer kommt um 2033 zum Einsatz.
 
Ausserdem werden universelle Lander für Asteroiden und für den Mond entwickelt. Bilder und technische Daten wurden veröffentlicht.

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #354 am: 27. Oktober 2012, 18:53:17 »
Wie schon gepostet um 2020 beginnen die ersten Brenversuche an einen kleinen Festkerntriebwrk.

Da Du noch nicht ausgelogt bist ...  ;)
Wie macht man eigentlich auf der Erde einen Brennversuch mit einem Festkerntriebwerk ?

Analog zum Nerva, aber über die Feinheiten kann ich noch nichts schreiben.

In einer neusten Studie der NASA wäre es sogar möglich mit anderen nuklearen Brenstoffen ein nukleares Triebwerk bei der SLS einzusetzen und so die Startkosten bis auf 1000$/kg zu senken. Diese Technologie ist sehr  Radioaktiv schwach und somit wäre die Strahlung in der Startumgebung auch gering. NASA Angaben sprechen von einen notwendigen Abstand zu einer startender Rakete von 5 km.

Offline Ruhri

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #355 am: 27. Oktober 2012, 19:30:02 »
So schwach kann die Strahlung eines Nukleartriebwerks aber gar nicht sein, dass man es als Starttriebwerk akzeptieren möchte. Außerhalb der Atmosphäre mag so ein Gerät ja noch angehen, aber innerhalb? Bitte nicht!

tonthomas

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #356 am: 28. Oktober 2012, 08:35:08 »
So schwach kann die Strahlung eines Nukleartriebwerks aber gar nicht sein, dass man es als Starttriebwerk akzeptieren möchte. Außerhalb der Atmosphäre mag so ein Gerät ja noch angehen, aber innerhalb? Bitte nicht!
Eine der Entwicklungsherausforderungen der Programme Rover/KIWI/Phoebus/NERVA war, zu verhindern, dass Material aus der Umhüllung des spaltbaren Materials und spaltbares Material zusammen mit den Wasserstoff hinten aus dem Triebwerk herauskommt. Je nach Sichtweise war man mehr oder weniger kurz davor, das in den Griff zu bekommen / das künftig auf jeden Fall zu beherrschen / das nie so zu beherrschen, dass ein Einsatz in der Atmosphäre jemals in Frage kommen würde.

Abgesehen davon mag ich gar nicht über irgendwelche Abort-Szenarien nachdenken, bei welchen ein laufender Reaktor mit einiger kinetischer Energie wieder auf die Erdoberfläche knallt.

Eine NTR als Oberstufenantrieb sollte vllt. nur auf ganz bestimmten Abflugbahnen auf Höhe gelangen, die gewährleisten, dass das Dingens im Abortfall nicht auf einer Landmasse niedergeht.

Ich persönlich mag die Dinger nach dem, was die Menschen bis dato lernen durften, nicht. Vllt. ist es in Zukunft möglich, derartige Motore im All aus Komponenten zu assemblieren, die vorher einzeln gut verpackt ins All transportiert das Risiko von Versuchungen der Erde bei Fehlern erheblich vermindern.

Gruß   Pirx

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #357 am: 28. Oktober 2012, 09:27:18 »
Bei TEM wurden sämtliche Szenarin durchgespielt und kommen umfangreiche
Sicherheitsmaßnahmen zum Einsatz. Nur eine davon:

1. TEM werde mit chemischen Antrieb bis auf eine Höhe von rund 950 km nach Oben gebracht. Erst dort wird der Reaktor eingeschaltet und auch bei einer Rückkehr von einer Mission kommt der TEM auf seine Ausgangsbahn zurück, also nicht unterhalb der kritischen Bahn die um die 800 km verläuft.

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #358 am: 15. November 2012, 11:59:35 »
NASA NTR Triebwerke

Die folgenden Bilder stammen von einer S.Borowski Präsentation, die recht anschaulich den Werdegang der Entwicklungen zeigen. Bei Bedarf kann ich auch umfangriche PDF Informationen hier posten. Zitat aus einer 2012 Publikation:

1. Fuel Element Design, Fabrication, and Test AES, 12-14
2. Non-Nuclear Ground Testing AES, 15-20
3. Flight Technology Demonstration, 20-24




Quelle: NASA

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #359 am: 15. November 2012, 12:04:08 »
Spezifischer Impuls & Brennkammertemperatur in einen Festkerntriebwerk


Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #360 am: 15. November 2012, 12:15:21 »
Abmessungen der Raketenstufen für Festkern- und chemische Triebwerke


Quelle:NASA

Bei Flügen zu Asteroiden als auch zum Mars kommem Habitate mit einen Durchmesser von 10 Meter zum Einsatz. Ein Triebwerk mit 50 Klbf Schub hat eine Länge von rund 8 und einen Durchmesser von rund 3 Metern. Nach dem heutigen Stand kommen 3 Triebwerke zum Einsatz, zumindest für einen Marsflug.

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Offline -eumel-

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #361 am: 15. November 2012, 13:56:33 »
@Gast-N:
Vielen Dank für die interessanten Beiträge zu Triebwerksplänen!  :)
Wir freuen uns, dass Du uns darüber informierst.
Bitte weiter so!

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #362 am: 15. November 2012, 20:24:52 »
NASA Nukleares Z-Triebwerk

Eine weitere zukunftsträchtige Entwicklung ist die Z-Technologie der nuklearen Antriebe. Der Link mit 56 seiten ist sehr umfangreich, werde nur kurz eingehen. Wir erreichen damit fantastische Leistungwerte mit dem pulsierenden Triebwerk, selbst die VASIMR sehen dabei blass aus :

ISP= 19436s
Schub= 3812 N and at 10 Hz (10 pulse/sec)
Treibstofdurchsatz= 0,2kg/s






Quelle:NASA
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120002875_2012002392.pdf

Elatan

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #363 am: 20. November 2012, 23:02:06 »
Hier schien es ganz gut hinzupassen. Wenn woanders besser ist, bitte verschieben :)

Es scheint, dass in den USA wieder Plutonium für die Raumfahrt produziert wird, Emily Lakdawalla twitterte heute:
"W00t!!!! RT @asrivkin: Oak Ridge has restarted plutonium production for ASRGs, and the first 100-g pellet has been made."

runner02

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #364 am: 21. November 2012, 15:26:00 »
Hier schien es ganz gut hinzupassen. Wenn woanders besser ist, bitte verschieben :)

Es scheint, dass in den USA wieder Plutonium für die Raumfahrt produziert wird, Emily Lakdawalla twitterte heute:
"W00t!!!! RT @asrivkin: Oak Ridge has restarted plutonium production for ASRGs, and the first 100-g pellet has been made."


Stimmt das wirklich, dann ist das eine sehr gute Nachricht. Damit kann man tolle Sonden losschicken.

websquid

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #365 am: 21. November 2012, 15:30:19 »
Stimmt das wirklich, dann ist das eine sehr gute Nachricht. Damit kann man tolle Sonden losschicken.
Wenn man die denn finanziert kriegt... Bringt auch nix, Plutonium auf Halde zu produzieren weil es keine Mission gibt, die das nutzt :-X

runner02

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #366 am: 21. November 2012, 16:12:39 »
Stimmt das wirklich, dann ist das eine sehr gute Nachricht. Damit kann man tolle Sonden losschicken.
Wenn man die denn finanziert kriegt... Bringt auch nix, Plutonium auf Halde zu produzieren weil es keine Mission gibt, die das nutzt :-X

Und frisch gemacht ists immer noch besser als zwei Jahre auf Lager. Die freiwerdende Energiemenge sinkt ja ständig...

Besucher

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #367 am: 21. November 2012, 17:36:42 »
Und frisch gemacht ists immer noch besser als zwei Jahre auf Lager. Die freiwerdende Energiemenge sinkt ja ständig...
Hehe, das ist nun wirklich kein Problem: Die Halbwertszeit beträgt 88 Jahre! Da kann man Jahrzehnte vorher das Plutonium produzieren bevor es an Bord einer Raumsonde auf die Reise geht.
Vor einem knappen Monat berichtete der user "Blackstar" bei nasaspaceflight dass man in Oak Ridge momentan dabei ist zu Testzwecken kleinste Plutonium-238-Mengen zu produzieren und zu verarbeiten:
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=30183.0
Man muss wohl erst wieder Erfahrungen mit der Produktion sammeln, da die USA ca. 1991 das letzte Mal Pu-238 produziert haben.
Blackstar (er arbeitet als Planetenwissenschaftler wohl bei oder gelegentlich für die NASA) vermutete letzten Monat dass die endgültige Wiederaufnahme der Produktion noch 1-2 Jahre dauert und dass man dann genug Plutonium produzieren kann um für kleinere Missionen in den 2020ern fertige ASRGs zur Verfügung zu haben.
Da sieht man auch wie alt das Pu-238 an Bord von Curiosity mindestens ist. Mindestens deswegen, weil momentan wohl noch genug Pu-238 für einen letzten ASRG vorhanden ist und Curys Plutonium vielleicht aus einer älteren Charge als ca. 1991 stammt.
Ob dieses 100g-Pellet wirklich bereits der Produktionsstart ist? "Minute amounts" sind es aber eigentlich auch nicht mehr...

Dass alles ändert natürlich nichts daran, dass momentan keine einzige Tiefraummission mehr geplant ist bei der NASA. Aber zumindest an der Energiequelle kann es dann in mittelfristiger Zukunft nicht mehr scheitern.

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #368 am: 29. November 2012, 15:05:19 »
Small Reactor for Deep Space Exploration


ws

http://www.gizmag.com/fission-reactor-space-mission/25178/

Offline Hegen

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #369 am: 29. November 2012, 15:21:35 »
Danke für den Link! Klärt schon viele meiner Fragen (z.B. nach Kühlmedium-Risiken usw.).
Gruß
Hegen

Martin

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #370 am: 29. November 2012, 15:25:03 »
WWN berichetet auch ueber den neuen modularen Reaktorentwurf aus den USA mit Stirling Motor und Heat Pipe Kuehlung: http://www.world-nuclear-news.org/C-Nuclear_and_Stirling_engines_spur_space_exploration_271112a.html

Der Reaktor mit einem 23kg schweren Kern aus angereicherten Uran soll 500We Leistung bringen. KRUSTY, ein Prototyp mit 24We Leistung, wurde bereits auf der Nevada Test Site getestet.

Offline Hegen

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #371 am: 29. November 2012, 15:27:56 »
Hallo Martin! Der obige Link führt genau zu diesem Reaktor mit 8 Stirling-Motoren, :)
Gruß
Hegen

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #372 am: 04. Dezember 2012, 20:01:10 »
NASA Nuclear Systems Initiative

Zu NASA Entwicklungen des NEP, bevor ich umfangreich hier poste, heute zwei Informationsfolien.






Nach NASA Planung kommen NEP für bemannte Flüge zum Mars zunächst nicht in Frage. Nach den Worten von Raikunow ist die Entscheidung in Russland ob mit TEM oder mit Festkerntriebwerken der Flug zum Mars erfolgt noch nicht gefallen. Zunächst, wie ich schon mehrfach schrieb, erfolgt die technologische Erprobung des 1 MW Antriebs und erst danach wird über die weitere technische als auch technologische Möglichkeit entschieden. Bezüglich der NASA Planung bei Festkernantrieben, der erste technologische Test erfolgt schon in 10 Jahren, sehe ich einen Vorsprung von mehr als 10 Jahren gegenüber von Roskosmos.

Gast-N

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Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #373 am: 14. Dezember 2012, 22:14:50 »
The two propulsion systems prioritized in the 468-page report by the National Research Council


http://www.theregister.co.uk/2012/02/07/nukes_to_mars/

Zitat
The report suggests that development work begin on NTRs with 5,000 pounds of thrust, then move up to engines with 20,000 to 25,000 pounds of thrust. "Such a system would have enough thrust for a crewed Mars mission," the report contends, adding that "The reduction in launch mass enabled by this technology could significantly reduce the cost and mission complexity of crewed missions to Mars."

Gast-N

  • Gast
Re: Nukleartechnik für die Raumfahrt
« Antwort #374 am: 16. Dezember 2012, 21:38:40 »
Hallo Martin! Der obige Link führt genau zu diesem Reaktor mit 8 Stirling-Motoren, :)
Gruß

Dazu noch in Deutsch:

http://www.nuklearforum.ch/de/aktuell/e-bulletin/nasa-entwickelt-neues-energiesystem