06.02.2003 / Autor: David Langkamp Raumfahrt > Raumsonden

Radioisotopengeneratoren

Computer, Kühlschränke, Mikrowellen. Alle haben eines gemeinsam: Ohne Strom geht gar nichts. Ohne Energie könnten wir nicht im Internet surfen, keine E-Mails versenden und uns noch nicht einmal mehr oder minder schmackhaftes Mikrowellenessen zubereiten. Sprich: Ohne Energie wäre die moderne Welt schlichtweg lahmgelegt.



Cassini beim Swingby-Manöver um die Erde. Es kam wegen des Plutoniums an Bord zu massiven Protesten.
(Grafik: ESA)
Doch was auf der Erde gilt, gilt im Weltraum erst recht. Missionen zu anderen Planeten wären ohne Energie für die Kommunikation, die wissenschaftlichen Geräte, die Steuerung usw. absolut nicht denkbar. Der Energiebedarf ist hierbei nicht unbeträchtlich. So braucht beispielsweise die Europäische Kometensonde Rosetta, deren Start kürzlich aufgrund der Ariane 5 Probleme verschoben wurde, zur Durchführung ihrer Mission eine elektrische Leistung von 300 Watt - weit mehr als ein Akku über diese Zeit hinaus liefern könnte.
 
Im Falle von Rosetta wird die benötigte Energie durch Solarzellen bereitgestellt. Oft bietet sich diese zuverlässige und erprobte Methode an. So beziehen praktisch alle Satelliten im Erdorbit ihre Energie von der Sonne. Neben den modernen Hochleistungsphotovoltaikzellen, welche auch auf der Internationalen Raumstation (ISS) im Einsatz sind, wären auch Solargeneratoren denkbar.
 
Während wir auf der Erde die Möglichkeit haben, Strom aus der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle oder Erdöl zu beziehen, besteht diese Möglichkeit im Weltall nicht. Die Versorgung längerer Weltraummissionen mit fossilen Energieträgern wäre ein schier hoffnungsloses Unterfangen.
 


Aufbau von Cassini - die RTGs sind unten zu erkennen.
(Grafik: NASA)
Schließlich bleibt als Möglichkeit neben der Sonnenenergie nur noch die nukleare Alternative. Kernreaktoren, welche im Weltall arbeiten können, befinden sich bei der NASA im Rahmen ihrer Nuklearinitative Prometheus in Entwicklung. Bei der Energieversorgung von Deep Space Missionen kommen RTGs, sogenannte Radioisotopengeneratoren, zum Einsatz.
 
RTGs sind leichte, kompakte und zuverlässige Energiequellen für Raumfahrzeuge. Sie sind aber keine Kernreaktoren im eigentlichen Sinne. Zur Stromerzeugung nutzen sie den natürlichen radioaktiven Zerfall von Plutonium 238. Die entstehende Abwärme des Zerfalls wird dann von thermoelektrischen Energiewandlern in Strom umgewandelt. Das Plutoniumisotop 238 ist nicht waffentauglich.
 
Viele Raumfahrtmissionen stützten sich schon auf RTGs als Energiequellen. So zum Beispiel die amerikanische Viking-Sonde, welche nach Leben auf dem Mars suchte. Auch Missionen wie die Voyager-Sonden und die Pioneer-Flüge zu Jupiter und Saturn wurden erst durch RTGs als Energiequellen möglich.
 
Doch die Verwendung radioaktiven Materials zur Energieversorgung von Raumsonden ist nicht unumstritten. Beim Start der Cassini-Sonde Ende der 90er liefen Umweltschützer Sturm. Auf ihrer Mission zum Saturn führte die Sonde einen Swing-By an der Erde durch um genug Schwung für ihre lange Reise zu gewinnen. Umweltschützer fürchteten im Falle eines Scheiterns eine radioaktive Verseuchung der Erde durch das Plutonium des RTGs. Jedoch hatte die NASA die Manöver sehr genau berechnet und alles verlief nach Plan.
 
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