Die Ergebnisse einer von der ESA in Auftrag gegebenen Studie zu einem nuklear-elektrisch angetriebenen Raumfahrzeug liegen nun vor. Ein breites Spektrum an Experten aus allen Fachbereichen, die sich in drei Konsortien zusammengeschlossen hatten, legte Berichte mit ihren jeweiligen Konstruktionsansätzen vor: Tractebel, CNRS und OHB Czech Space. Dabei wurden alle Aspekte berücksichtigt, von der Sicherheit über das Bodensegment bis hin zum Betrieb und den technologischen Anforderungen.
Eine Pressemitteilung der Europäischen Weltraumagentur ESA.
Quelle: ESA / Enabling & Support / Space Transportation / Future space transportation, 31. März 2026
Da wir Menschen uns darauf vorbereiten, mit mehr Ladung und größerer Vielseitigkeit immer weiter von unserer Sonne entfernt zu forschen, stößt unsere derzeitige Weltraumtechnologie rasch an ihre Grenzen. Der nuklear-elektrische Antrieb könnte eine große Energiequelle bieten, die Solarpanels oder herkömmliche Treibstoffe nicht leisten können.
Credit: ESA; Licence: ESA Standard Licence
Die „Rocketroll“-Studie (ein lockeres Akronym, das Buchstaben aus dem Ausdruck „pReliminary eurOpean reCKon on nuclEar elecTric pROpuLsion for space appLications“ entnimmt) beauftragte drei Konsortien, einen europäischen Ansatz für den nuklear-elektrischen Antrieb zu untersuchen. Die Studie ähnelt der Alumni-Studie, konzentriert sich jedoch auf den elektrischen Antrieb anstelle des nuklear-thermischen Antriebs. Bei der nuklear-elektrischen Energie wird kontrollierte Kernspaltung zur Stromerzeugung genutzt.
Die Rocketroll-Studie wurde durchgeführt, da einige Weltraummissionen einen hohen Energiebedarf haben, der nur mit Kernenergie gedeckt werden kann. Dazu gehören beispielsweise Missionen zu den äußeren Planeten oder Missionen zur Mondoberfläche, die die 14-tägige Mondnacht überstehen müssen. Die Rocketroll-Konstruktionen könnten elektrische Leistung im Bereich von mehreren hundert Kilowatt liefern, was für die europäische Schwerlastrakete Ariane 6 geeignet wäre, bis hin zu einigen Megawatt, die mit Raketen der nächsten Generation ins All befördert werden könnten.
Drei Konsortien, drei Entwürfe
Drei Teams haben sich mit den Entwürfen für kernelektrische Antriebe befasst und ihre Lösungen in drei Berichten vorgestellt; die Zusammenfassungen sind öffentlich zugänglich und unten verlinkt.
Tractebel legte einen Vorschlag vor, der auf angereichertem Uran basierte, das CNRS schlug eine Lösung auf Basis eines Salzschmelzereaktors vor, und OHB Czech Space schlug ein größeres Raumfahrzeug vor.
Neuer Blickwinkel, neue Möglichkeiten
„Die Studien zeigen deutlich, was möglich ist und wie gut sich das alles in die Langzeitstrategie 2040 der ESA einfügt“, erklärt Valère Girardin, ESA-Programmmanagerin für die Studie. „Wir wissen nun besser, welche Technologien noch fehlen und worauf wir uns in Forschung und Entwicklung konzentrieren müssen.“
Alle Studien kommen zu dem Schluss, dass der Einsatz von Nuklearantrieben neue Wege für die Weltraumforschung eröffnet: Es gibt Ziele oder Missionen, die mit herkömmlichen Raumfahrzeugantrieben schlichtweg nicht zu erreichen sind.
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Die Sicherheit ist kein Problem, da alle Entwürfe auf nicht strahlungsaktiviertem Uran basieren, das erst im Orbit aktiviert wird. Das bedeutet: keine hohe Strahlenbelastung, selbst im Falle einer Explosion der Trägerrakete, eines Notwassersprungs im Ozean oder eines anderen Fehlstarts. Die Kettenreaktion des Urans wird erst im Weltraum und sicher im Orbit ausgelöst; bis dahin ist das Uran inert.
Der entscheidende Punkt bei der Konstruktion von Raumfahrzeugen liegt bei einer Leistung von etwa 100 kW: Unterhalb dieser Leistungsgrenze ist ein solarelektrisches Antriebssystem mit Sonnenkollektoren ideal, oberhalb dieser Grenze ist ein nuklearelektrisches Design die beste Wahl. Alle Konsortien planen zwei Starts: einen mit der Nutzlast und einen mit dem Raumfahrzeug, das in der Erdumlaufbahn andocken und die Reise gemeinsam im Weltraum fortsetzen würde.
„Diese Studien bringen den Prozess in Gang und setzen die atomgetriebene europäische Raumfahrt auf die Agenda“, fasst Valère zusammen. „Die Technologien, die wir benötigen, passen gut zu den industriellen Kapazitäten der ESA-Mitgliedstaaten, und der politische Wille gewinnt an Dynamik – wir haben nun ein klareres Ziel, auf das wir hinarbeiten können.“
Der nächste Schritt besteht darin, das Wissen und die Erfahrung mit jedem einzelnen System zu erweitern: dem Kernreaktor, der Strahlungsabschirmung, dem Energieumwandlungssystem, dem thermischen Heiz- und Kühlsystem sowie den elektrischen Triebwerken. Die ESA hat eine Arbeitsgruppe für nuklearen Antrieb gebildet, die die Konstruktion und den Bau von Hardware im verkleinerten Maßstab sowie Tests in Laboren beaufsichtigen wird.
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