• IT-Karriere:
  • Services:

Kilopower: Ein Kernreaktor für Raumsonden

Als Ersatz für Radioisotopenbatterien entwickelt die Nasa kleine Kernreaktoren, die flexibler, leistungsstärker und beim Start weniger radioaktiv sind.

Artikel von veröffentlicht am
Der Kilopower-Reaktor auf dem Teststand
Der Kilopower-Reaktor auf dem Teststand (Bild: Screenshot (Nasa))

Wenn sich Raumsonden in die Tiefen des Weltalls begeben, geht ihnen schnell der Strom aus, denn in großer Entfernung von der Sonne erzeugen Solarzellen kaum noch welchen. Bisher kamen Radioisotopenbatterien zum Einsatz. Aber die Erzeugung des dafür gebräuchlichen Plutoniums-238 ist aufwendig und teuer. Schon seit 2010 arbeitet die Nasa deshalb an einem kleinen Kernreaktor für Weltraumsonden. Jetzt steht ein Reaktorprototyp namens Krusty für Tests mit voller Leistung zur Verfügung, um die Berechnungen der Ingenieure praktisch zu überprüfen.

Mit einer elektrischen Leistung von nur einem Kilowatt ist das sogenannte Kilopower-Projekt wohl das am wenigsten ambitionierte seiner Art. Aber gerade deswegen könnte es erfolgreich sein. Anders als die meisten seiner Vorgängerprojekte wurde der Kilopower-Reaktor mit Krusty zu einem funktionsfähigen Prototyp weiterentwickelt, der noch in diesem Jahr unter Vakuumbedingungen getestet werden soll.

Der Prototyp hat eine thermische Leistung von vier Kilowatt und soll Temperaturen von 800 Grad Celsius erreichen. Im Einsatz sollen damit acht Stirlingmotoren eine geplante Leistung von einem Kilowatt erzeugen. Am Reaktorkern sind acht Heatpipes angebracht, mit denen die freigesetzte Wärme der Kernreaktion für die Stromerzeugung zu den Stirlingmotoren abgeleitet wird. Dieser Teil des Aufbaus wird sich beim Test in einem Vakuumbehälter befinden, um die viel schlechteren Wärmeleitbedingungen im Weltall zu simulieren.

Reaktoren machen neue Missionen möglich

Der Reaktor soll nicht nur Radioisotopenbatterien in Raumsonden ersetzen. Die bei der Entwicklung gewonnene Erfahrung soll auch dazu dienen, deutlich leistungsfähigere Reaktoren zu entwickeln. Denn für Aufgaben wie den dauerhaften Betrieb leistungsstarker Ionentriebwerke in großer Entfernung von der Sonne sind die geringen Leistungen von Radioisotopenbatterien schlicht nicht genug. Dazu gehört es beispielsweise, das vor kurzem vorgeschlagene Projekt Lyra umzusetzen - eine Raumsonde zum interstellaren Asteroiden Oumuamua zu starten, der im Oktober entdeckt wurde.

Stellenmarkt
  1. Vodafone GmbH, Düsseldorf
  2. monari GmbH, Gronau

Das würde Geschwindigkeiten von etwa 33 bis 76 Kilometern pro Sekunde (rund 120.000 bis 270.000 km/h) erfordern. Mit herkömmlichen Raketentriebwerken sind solche Geschwindigkeiten aber kaum oder gar nicht zu erreichen. Ionentriebwerke sind dazu in der Lage, müssen dafür aber über mehrere Jahre mit einigen Kilowatt Strom versorgt werden. Auch Orbitermissionen zu Uranus, Neptun oder Pluto könnten nur so in überschaubaren Zeiträumen umgesetzt werden. Ebenso angedacht ist der stationäre Betrieb solcher Reaktoren. In einer Mond- oder Marsbasis könnte er zur dauerhaften Erzeugung größerer Mengen Strom und Wärme für die Bewohner dienen.

Aber das sind langfristige Fragen. Zuvor müssen die Messungen am Testreaktor Krusty erfolgreich durchgeführt, der Bau eines flugfähigen Kilopower-Reaktors genehmigt und eine entsprechende Mission finanziert werden. Erst dann können Reaktorkonzepte mit größerer Leistung verwirklicht werden. Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Aber seit einem halben Jahrhundert gab es keinen US-Reaktor, der näher an diesem Ziel war.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
Der Reaktorkern hat keine kritische Masse 
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  6. 6
  7.  


Anzeige
Top-Angebote
  1. (Daily Black Deals, u. a. Lexar 128GB SSD für 19,49€, HP Pavilion x360 Convertible für 583...
  2. (u. a. iRobot Roomba Saugroboter für 271,97€, LG OLED65B9DLA für 1.656,19€, Apple AirPods Pro...
  3. 183,99€ (inkl. 10€ Direktabzug)

DirtyCry 22. Mär 2018

Also ich hab den Müll lieber kontrollierbar in Fässern mit Lagern die alle 20 Jahre mal...

horotab 21. Dez 2017

Flüssigsalzreaktoren wurden nach dem zweiten Weltkrieg auch erforscht, zeitweise war in...

FlashBFE 11. Dez 2017

Die Sprecherin ist schon richtig gut, auch wenn man merkt, dass sie nicht vom Fach ist...

emdotjay 11. Dez 2017

+1


Folgen Sie uns
       


Materiejets aus schwarzem Loch: Schneller als das Licht?
Materiejets aus schwarzem Loch
Schneller als das Licht?

Das schwarze Loch stößt Materie mit einer Geschwindigkeit aus, die wie Überlichtgeschwindigkeit aussieht.
Ein Bericht von Andreas Lutter

  1. Oumuamua Ein ganz normal merkwürdiger interstellarer Asteroid

Horror-Thriller Unsubscribe: Wie ein Zoom-Film die Nummer 1 an der Kinokasse wurde
Horror-Thriller Unsubscribe
Wie ein Zoom-Film die Nummer 1 an der Kinokasse wurde

Zwei US-Filmemacher haben mit Zoom den Horror-Film Unsubscribe gedreht. Sie landeten damit sogar an der Spitze der US-Box-Office-Charts. Zumindest für einen Tag.
Von Peter Osteried

  1. Film Wie sich Science-Fiction-Autoren das Jahr 2020 vorstellten
  2. Alien Im Weltall hört dich keiner schreien
  3. Terminator: Dark Fate Die einzig wahre Fortsetzung eines Klassikers?

IT-Fachkräftemangel: Es müssen nicht immer Informatiker sein
IT-Fachkräftemangel
Es müssen nicht immer Informatiker sein

Die Corona-Pandemie scheint der Digitalisierung tatsächlich einen Schub zu geben. Aber woher sollen die dafür nötigen ITler kommen?
Ein Interview von Peter Ilg

  1. Headhunter "Wegen der Krise verlassen mehr IT-Profis ihre Komfortzone"
  2. IT-Ausbildungsberufe Endlich "supermodern"
  3. Remote Recruiting Personal finden aus der Ferne

    •  /