Raumfahrt

Atomkraft für andere Planeten

Die Nasa und das US-Energieministerium entwickeln gemeinsam ein Kraftwerk, das künftig auf fremden Himmelskörpern Energie für feste Stationen erzeugen soll. Es funktioniert mit radioaktiver Zerfallswärme.

Atomare Kleinkraftwerke könnten in Zukunft die Stromversorgung von Stationen auf anderen Himmelskörpern wie dem Mars oder dem Mond übernehmen. Das US-Energieministerium (US Department of Energy, DOE) und die US-Weltraumbehörde National Aeronautics and Space Administration (Nasa) haben ein entsprechendes Konzept auf der Konferenz der US-Chemikergesellschaft American Chemical Society (ACS) vorgestellt.

Anders als heutige Reaktoren sollten diese Reaktoren keine riesigen Anlagen sein, erklärte James E. Werner vom Idaho National Laboratory, einer Forschungseinrichtung des DOE bei Idaho Falls im US-Bundesstaat Idaho. Der Reaktor selbst sei knapp einen halben Meter breit und weniger als 80 Zentimeter hoch. Strukturen wie etwa Kühltürme seien unnötig.

Stirlingmotor und Uran

Kern dieses Systems mit der Bezeichnung Fission Surface Power ist ein Stirlingmotor, der Wärme in elektrischen Strom wandelt. Die Wärme liefert der Zerfall von Uran. Ein solcher Reaktor liefert eine Leistung von rund 40 Kilowatt. Ein Demonstrationssystem soll im kommenden Jahr zur Verfügung stehen. Die Nasa rechnet damit, dass das System Anfang des kommenden Jahrzehnts einsatzbereit sein wird.

Die meisten Weltraummissionen setzen als Energiequellen Solarmodule oder Brennstoffzellen ein. Für Satelliten oder Einrichtungen wie die Internationale Raumstation funktioniere diese Energieversorgung auch sehr gut, erklärte Werner. Auf dem Mond oder dem Mars stehe jedoch nicht immer Sonnenlicht zur Verfügung. Außerdem könne ein solches System auch in Schluchten, Kratern oder Höhlen aufgebaut werden, erklärte der DOE-Wissenschaftler.

Radionuklidbatterie für Curiosity

Der Marsrover Curiosity wird mit einem ähnlichen System, einer Radionuklidbatterie, ausgestattet. Diese wandelt die Wärme, die beim Zerfall von Plutonium-238 entsteht, in elektrische Energie. Dieses System nutzt allerdings keinen Stirlingmotor. Dadurch ist es zwar ineffizienter, aber robuster, da es ohne bewegliche Teile auskommt.

Die 242. Konferenz der ACS findet derzeit in Denver im US-Bundesstaat Colorado statt. Sie wurde am 28. August eröffnet und endet am 1. September.