Nukleare Triebwerke – brauchen wir die?

Vor einigen Tagen vergab die DARPA einen Auftrag für die Erforschung nuklearer Triebwerke. Der Auftrag ist (gemessen an den Summen in der Raumfahrt) klein, aber es ist der erste Auftrag, von dem ich seit Jahren höre.

Zeit sich nochmals damit zu beschäftigen. Das grundlegende Prinzip eines nuklearen Triebwerks unterscheidet sich nicht von dem eines chemischen Triebwerks. Hier wie dort wird ein Arbeitsmedium auf hohe Temperaturen erhitzt und verlässt die Düse mit hoher Geschwindigkeit, diese Ausströmgeschwindigkeit multipliziert mit dem Materiedurchsatz erzeugt den Schub der die Stufe antreibt. Der einzige Unterschied ist, dass die hohe Temperatur die das Gas für eine hohe Ausströmgeschwindigkeit erreichen muss, beim chemischen Treibstoff aus einer chemischen Reaktion stammt, die exergonisch ist und beim nuklearen Antrieb durch die Wärmeabgabe eines Reaktors, bei dem eine Kernreaktion stattfindet. Continue reading „Nukleare Triebwerke – brauchen wir die?“

Einsatzmöglichkeiten für Kernreaktoren bei Raumfahrzeugen

Wenn heute radioaktives Material bei Raumfahrzeugen (sowohl bemannt wie unbemannt) eingesetzt wird, dann meist in RTG, dabei wird die beim Zerfall freiwerdende Wärme in Strom umgewandelt, meist über die Eigenschaft bestimmter Metalle bei einem Temperaturgradienten Strom abzugeben. (thermoelektrischer Effekt, steckt auch im Kürzel RTG). Eingesetzt wird fast ausschließlich Plutonium-238 ein relativ seltenes Isotop, das aufwendig zu produzieren ist und in normalen Kernreaktoren kaum anfällt, bzw. wieder zerstört wird.

Kernreaktoren wurden bisher kaum eingesetzt. Die USA hatten einen Test mit SERT Mitte der Sechziger, Russland hat für eine bestimmte Satellitenklasse, die einen hohen Strombedarf hatten, kleine Kernreaktoren gebaut. Dies aber auch vor zwanzig Jahren eingestellt. Continue reading „Einsatzmöglichkeiten für Kernreaktoren bei Raumfahrzeugen“