Russland - Nuklearer Antrieb

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Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #50 am: 17. November 2012, 23:30:22 »
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.

Offline Hegen

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AW: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #51 am: 17. November 2012, 23:40:11 »
Ich glaube es ja,  aber ich kann mir nicht vorstellen wie. Das

Gesendet von meinem GT-P1000 mit Tapatalk 2
Hegen

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #52 am: 26. November 2012, 11:06:52 »
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.


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.



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


Credit: Mark Waide

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #53 am: 26. November 2012, 12:37:08 »
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.   
 

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.



Im letzten Teil kommen Daten wie Treibstoffverbrauch, einzelne Daten der Beschlunigungphase als auch die  Flugdauer.

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #54 am: 26. November 2012, 15:12:10 »
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

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #55 am: 26. November 2012, 16:09:41 »
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.


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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Offline HausD

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #56 am: 26. November 2012, 16:19:42 »
.... Quelle: RKK Energia/Anik ...
Da möchte ich doch gleich die Gelegenheit nutzen, mich auch bei anik zu bedanken!
Gruß HausD

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #57 am: 26. November 2012, 16:37:07 »
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.




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.

Gast-N

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #58 am: 27. November 2012, 11:57:42 »
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.


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.


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.

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #59 am: 28. November 2012, 10:00:17 »
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.



Quelle: Roskosmos

Das folgende Bild stammt von einer Roskosmos Präsentation über die weitere Entwicklung der Antriebssysteme.

Gast-N

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #60 am: 29. November 2012, 23:24:54 »
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

Mcdivitt

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #61 am: 01. Dezember 2012, 21:08:12 »
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...

Offline trallala

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #62 am: 02. Dezember 2012, 11:31:22 »
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?

LOXRP1

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #63 am: 02. Dezember 2012, 13:51:38 »
@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.

websquid

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #64 am: 02. Dezember 2012, 13:56:23 »
@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.

Mcdivitt

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #65 am: 02. Dezember 2012, 14:38:34 »
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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Offline Spock

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #66 am: 02. Dezember 2012, 14:49:16 »

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.

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #67 am: 13. Dezember 2012, 21:05:57 »
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.   



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
Quelle: Keldysch Zentrum

Gast-N

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #68 am: 14. Dezember 2012, 09:35:15 »
MEK & MOK



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.

Gast-N

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #69 am: 14. Dezember 2012, 10:30:09 »
TEM mit bimodularen Antrieb




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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Offline Pat89

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #70 am: 02. Januar 2013, 00:59:17 »
wird das ganze von Russland tatsächlich realisiert oder nicht!?
“The universe is a pretty big place. If it's just us, seems like an awful waste of space.”
― Carl Sagan, Contact

websquid

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #71 am: 02. Januar 2013, 01:02:38 »
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.

Gast-N

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #72 am: 02. Januar 2013, 13:19:02 »
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.

websquid

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #73 am: 29. Januar 2013, 17:55:12 »
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.

Gast-N

  • Gast
Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #74 am: 29. Januar 2013, 20:40:43 »
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