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Autor Thema: Russische Raumfahrt  (Gelesen 1164559 mal)

Offline vostei

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #800 am: 03. Januar 2010, 11:10:48 »
Logisch. Gegen die Radionuklidbatterie hab ich ja nix  :) - nur frage ich mich, vom Gewicht noch dazu, was an Reaktoren besser sein soll. Mehr Leistung ist klar, aber da kommen auch ein paar Grämmer zusammen...

http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2009/09-069.html

Hier testet die NASA einen Reaktor in Kombi mit einem Stirlingmotor zwecks fest installierter Energieversorgung einer Station auf dem Mond.
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GG

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #801 am: 03. Januar 2010, 11:22:59 »
Radionuklidbatterien liefern ein paar Watt. Was man für einen elektrischen Antrieb mit einer messbaren Wirkung bräuchte sind aber ein paar Megawatt.

Offline vostei

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #802 am: 03. Januar 2010, 12:09:01 »
Das ist mir doch klar - aber im Mom ist die bemannte Raumfahrt gerade mal auf den LEO eingeengt, der Mond noch fern, vom Mars nicht zu reden...

Wieso denken die über den übernächsten Schritt nach bevor der erste richtige getan ist? Und für Sonden sind bislang die Atombatterien wunderbar geeignet und funzen.

Konventionell ist noch lange nix ausgereizt und da fehlt schon die Kohle, ums gebacken zu bekommen.
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Offline Ruhri

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #803 am: 03. Januar 2010, 12:22:19 »
Das ist mir doch klar - aber im Mom ist die bemannte Raumfahrt gerade mal auf den LEO eingeengt, der Mond noch fern, vom Mars nicht zu reden...

Wieso denken die über den übernächsten Schritt nach bevor der erste richtige getan ist? Und für Sonden sind bislang die Atombatterien wunderbar geeignet und funzen.

Konventionell ist noch lange nix ausgereizt und da fehlt schon die Kohle, ums gebacken zu bekommen.

Im Prinzip stimme ich dir zu! Allerdings gibt es ein kleines Detail im Zusammenhang mit RTGs, das neulich schon hier im Forum kursiert ist: Das wohl in der Vergangenheit am häufigsten verwendete Isotop 238Pu wird zu knapp und teuer aus Mangel an geeigneten Brutreaktoren.

Offline vostei

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #804 am: 03. Januar 2010, 12:58:18 »
Zitat
Mangel an geeigneten Brutreaktoren

Ein irdisches Prob - war es der Reaktor in Hamm? Bin mir nicht 100pro sicher, aber eins weiß ich noch. Das Prinzip mit Kugelhaufen zu moderieren war ursprünglich für kleine Einheiten gedacht, Stichwort Thorium. Gescheitert isset hauptsächlich daran, dass man das Ding damals tierisch aufgeblasen hat bzw wollte... - etz wirds in Südafrika unter Auslassung diverser Entsorgungsprobs realisiert.

Schon auf Erden ein Prob - und wie ist das dann erst, wenn man sowas in den Orbit wuchten will?
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Offline Martin

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #805 am: 03. Januar 2010, 13:10:26 »
Womit wollen die Russen ihren hypothetischen Weltraumreaktor füllen? Mit 235U oder mit 238U bzw. 232Th? Das eine wird immer knapper und die anderen beiden erfordern eine besonders aufwändige Reaktortechnologie. Andere Reaktorbrennstoffe, in erster Linie also 239Pu oder 233U, können nur in stationären Reaktor-Anlagen gewonnen werden.

Sicherlich wie bei anderen kompakten Reaktorsystemen auch: mit hochangereichertem Uran (HEU) in Form irgendeiner Verbindung/Legierung (U-Zr, U3N4), welche hohe Temperaturen abkann.
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Offline Ruhri

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #806 am: 03. Januar 2010, 13:22:48 »
Ein irdisches Prob - war es der Reaktor in Hamm?

Sicherlich nicht! Ich bezog mich da auf das Erbrüten von 238Pu für RTGs, und dazu haben weder die Russen noch die Amerikaner jemals auf Deutschland zurückgegriffen.

Sicherlich wie bei anderen kompakten Reaktorsystemen auch: mit hochangereichertem Uran (HEU) in Form irgendeiner Verbindung/Legierung (U-Zr, U3N4), welche hohe Temperaturen abkann.

Mit anderen Worten, in einigen wenigen Jahrzehnten kann man diese Reaktoren vergessen. Hochangereichertes Uran bedeutet nun einmal hauptsächlich 238U mit ein wenig 235U, wobei der Anteil dieses leicht spaltbaren Materials gegenüber dem natürlichen Vorkommen deutlich erhöht wurde. Das Problem ist aber eben, dass 235U immer weniger wird. Will man andere (schwerer) spaltbare Materialien verwenden, benötigt man Brut- oder Schwerwasserreaktoren. Für den Einsatz in Raumfahrzeugen werden diese meines Erachtens aber nicht zum Einsatz kommen.

Offline Martin

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #807 am: 03. Januar 2010, 13:55:35 »
Ein irdisches Prob - war es der Reaktor in Hamm?
Sicherlich wie bei anderen kompakten Reaktorsystemen auch: mit hochangereichertem Uran (HEU) in Form irgendeiner Verbindung/Legierung (U-Zr, U3N4), welche hohe Temperaturen abkann.

Mit anderen Worten, in einigen wenigen Jahrzehnten kann man diese Reaktoren vergessen. Hochangereichertes Uran bedeutet nun einmal hauptsächlich 238U mit ein wenig 235U, wobei der Anteil dieses leicht spaltbaren Materials gegenüber dem natürlichen Vorkommen deutlich erhöht wurde. Das Problem ist aber eben, dass 235U immer weniger wird. Will man andere (schwerer) spaltbare Materialien verwenden, benötigt man Brut- oder Schwerwasserreaktoren. Für den Einsatz in Raumfahrzeugen werden diese meines Erachtens aber nicht zum Einsatz kommen.

Hochangereichertes Uran ist jenes mit einem 235U Anteil mit mehr als 20%. Es ist nicht davon auszugehen, das Uran in naechster Zeit knapp wird. Allein Russland hat nachgewiesene und angedeutete Resourcen von mehr als 500.000 t Uran. Das Land besitzt zwei riesige Uranlagerstaettenkomplexe: Streltsovsk bei Kransokamensk und Elkhon in Zentralsibirien, wobei letzteres noch nicht einmal angetastet ist. Daneben noch mehrere mittelgrosse und kleinere Vorkommen.
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Offline vostei

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #808 am: 03. Januar 2010, 14:18:38 »
Zitat
Resourcen von mehr als 500.000 t

Reserven - also die, an die man wirtschaftlich rankäme - Resourcen müssten weitaus höher sein, da liegt Russland, glaube ich an dritter Stelle - bei den Reserven aber weiter hinten, da ist Kasachstan noch davor...

Australien und Kanada müssten bei den Reserven top sein und die USA bei den Resourcen...
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Offline Martin

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #809 am: 03. Januar 2010, 14:31:00 »
Die 500.000 t (genauer 546.000 t) sind die bekannten, gewinnbaren Resourcen bis zu einem Preis von 130 USD pro kg (der spot price fuer Uran liegt gerade bei 45 USD/lb U3O8, das sind etwa 116 USD/kg U). In dieser Kategorie ist Russland 3., hinter Kasachstan (rund 850.000 t) und Australien (1,2 Mio t).

http://world-nuclear.org/info/inf75.html
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Offline Ruhri

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #810 am: 03. Januar 2010, 23:01:08 »
Wenn wir jetzt diese Zahlen im Raum stehen haben, so darf man nicht vergessen, dass es sich mit Sicherheit um Natururan handelt. Von den ca. 2.596.000 Tonnen der drei größten Förderländern dürften 2.577.049 t 238U sein, 143 t theoretisch verwendbares 234U und der Rest das eigentlich gewünschte 235U, also noch 18.691 t. So wahnsinnig viel ist das dann nicht mehr, und die Schätzungen reichen von 50 bis 200 Jahren, bis die Uranvorräte erschöpft sein werden.

Es sei denn natürlich, man würde das 238U wie etwa die Kanadier in ihren CANDU-Schwerwasserreaktoren verwenden, Schnelle Brüter bauen, die Wiederaufbereitung verstärken und nicht gespaltenes 235U und erbrütetes 239Pu aus den "abgebrannten" Kernbrennstäben extrahieren oder Thorium-Reaktoren bauen, die mit Hilfe von 232Th 233U erbrüten würden. Letzeres dürfte für einen Flugreaktor auch brauchbar sein. Allerdings hätten wir bei mindestens ein bis zwei dieser Wege die Wiederaufbereitung, die in der Praxis erhebliche Probleme macht und die Umgebung beträchtlich verseucht, siehe nur Sellafield und La Hague. Das natürlich vorkommende Uran 235U wird eben von den vorhandenen Reaktoren zur Erzeugung von elektrischer Energie und bestimmter Isotope auch benötigt und dadurch wird eine Konkurrenzsituation erzeugt, auch wenn nukleare Antriebe sicherlich im Vergleich zu stationären Anlagen minimale Mengen benötigen würden.
« Letzte Änderung: 04. Januar 2010, 23:35:57 von Ruhri »

knt

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #811 am: 04. Januar 2010, 17:24:26 »
Wieso denken die über den übernächsten Schritt nach bevor der erste richtige getan ist? Und für Sonden sind bislang die Atombatterien wunderbar geeignet und funzen. Konventionell ist noch lange nix ausgereizt und da fehlt schon die Kohle, ums gebacken zu bekommen.

Für Sonden funktionieren konventionelle Konzepte sehr gut. Sobald man aber größere (bemannte) Missionen starten will, oder gar von Stationen träumt zeigt sich das konventionelle chemische Konzepte sehr schnell sehr komplex und unhandlich werden.

Hauptgründe sind 1) die benötigte Mengen Treibstoff 2) die fehlende Wiederverwendbarkeit. Aus beidem resultiert eine enormes Startgewicht Erde => Orbit - und genau DIESER Abschnitt ist einer der teuersten überhaubt.

Will man im "übernächsten Schritt" (wobei ich denke das es eher der überübernächste sein wird) also bemannte Missionen starten, muss man entweder die Nachteile der traditionellen Konzepte bezahlen, oder neue Konzepte entwickeln und testen.

Um so einen Test handelt es sich bei dem "Transportmoduls auf Kernenergiebasis der Megawatt-Klasse". Von der Leistung her reicht dieses Modul bei weitem nicht aus um eine große Mission zu ermöglichen. Aber man kann die notwendigen Technologien testen: Den Atomreaktor und die elektrischen Antriebe.

Beide Technologien wurden getrennt von einander schon im Weltraum eingesetzt. Man hat also den Vorteil nicht ganz bei Null anfangen zu müssen.

Abgesehen davon, könnte sich herausstellen, das so ein kleines Transportmodul für Sonden-Missionen sehr nützlich ist. Schon heute fliegen Sonden häufig im Duo, das 1MW Transportmodul könnte als "Sondenträger" sehr gut geeignet sein.

Die dazu passende Vision:

1) Das 1MW Transportmodul wartet, gerade frisch zusammen gebaut an der LEO-Station.
2) Mehrere Sonden: 1 Mars-Orbiter und 1 Mars-Lander mit 1 Mars-Rover als mobile Einheit, werden mit chemischen Raketen gestartet und docken per Orbital Schlepper an dem Transportmodul an.
3) Das Transportmodul fährt den Reaktor hoch und beschleunigt Richtung Mars, um dort im Marsorbit einzubremsen.
4) Die Orbiter werden abgesetzt, der Lander macht sich auf den Weg. Alle Instrumente piepsen fröhlich vor sich hin und sammeln Daten. Der Rover bringt Bodenproben zum Lander zurück, die vom Lander mit einem Rückkehr-Modul in den Mars-Orbit geschickt werden.
5) Dort docket das Rückkehr-Modul an den Transporter an um mit ihm, im nächsten Startfenster zurück zur Erde zu fliegen. Das Transportmodul dockt an der LEO Station an, die Bodenproben werden abgeladen und der Transporter gewartet. ==> repeat until breakdown.

Die Transportmodule der ersten Generation werden vielleicht noch nicht wiederverwendbar sein. Aber wenigsten das Potential dazu haben sie im Gegensatz zu konventionellen Konzepten!

Nun muss man sich fragen: Worum geht es? Darum erster zu sein? Dann ist soetwas wie Direct wohl die beste Wahl. Wenn es aber darum geht langfristig, also 50, 80, 120 Jahre lang auf dem Mars präsent zu sein und dort zu forschen - dann schaft man das mit konventionellen Konzepten nicht.

Vielleicht kommt man mit einem konventionell chemischem Antrieb schneller zum Mars (im Sinne von Entwicklungs/Projektzeit, nicht unbedingt Flugzeit) aber ich bin der festen Überzeugung, das ein wirklich langfristiges Mars-Projekt nur mit einem solchen Atromgetriebenen, wiederverwendbarem Transportmodul realistisch ist.

Offline Martin

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #812 am: 04. Januar 2010, 17:36:51 »
Wir schweifen hier zwar immer mehr vom Thema ab, aber vielleicht ist dies in dem Zusammenhang doch interessant:
Der russische Atomkonzern Rosatom und der Energieableger En+ vom russischen Metallurgiekonzern Basic Element Group wollen zusammen einen kleinen Kernreaktor zur Serienreife entwicklen, welcher lokal in entlegenen Gebieten zum Einsatz kommen soll. Der SVBR-100 beruht auf den Reaktoren der ehemaligen Alfa Klasse Jagd U-Boote. Es handelt sich um einen schnellen unmoderierten Reaktor, welcher mit Blei-Bismut gekuehlt wird und 100 MWe produziert. Er soll nur alle bis 7 Jahr neuen Brennstoff benoetigen und moeglicherweise mit auf 16,5% angereicherten Uran betrieben werden.

http://www.world-nuclear-news.org/NN_Initiative_for_small_fast_reactors_0401102.html
« Letzte Änderung: 04. Januar 2010, 22:23:50 von Martin »
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Offline Hegen

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #813 am: 04. Januar 2010, 19:02:00 »
Trotz der faszinierenden Gedankenspiele geht es derzeit in Veröffentlichungen zu der russischen Raumfahrt um etwas ganz Konkretes: Geld und Visionen 8). Wir sind am Ende des fest geplanten Zeitraumes 2008-2010, und damit mitten in der Planungs-(Finanzierungs-)Phase 2011-2015. Wenn jetzt nicht ein echtes Alleinstellungsmerkmal entworfen wird, droht der Abstieg der Raumfahrt als führende Forschungs-Industrie-Verbindung. Wenn man realistisch nicht kurzfristig vom Satelliten-Schubser zum Nutzlast-Entwickler-Verkäufer werden kann, muss mann so etwas wir eine kosmische An-124 (fast Monopolist im Satellitentransport in der Athmosphäre) schaffen. Nur dann kann man gleichberechtigt langfristig an allen Projekten teilnehmen - egal was andere entscheiden.
Aber ich möchte darauf hinweisen: Die Gedanken zu Transportmodulen sind nicht neu.
Übrigens passt auch Wostotschny ins Bild- Kasachstan wird sicher nicht weitere "Atom-Versuche" auf seinem
Gelände zulassen.
Hegen
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GG

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #814 am: 04. Januar 2010, 20:17:48 »
... Es handelt sich um einen schnellen unmoderierten schnellen Reaktor, welcher mit Blei-Bismut gekuehlt wird und 100 MWe produziert.

Zur Ergänzung: Der Reaktor soll bei 280 MW thermischer Leistung 100 MW elektrische Leistung abgeben können.

knt

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #815 am: 04. Januar 2010, 22:33:27 »
Wir sind am Ende des fest geplanten Zeitraumes 2008-2010, und damit mitten in der Planungs-(Finanzierungs-)Phase 2011-2015.
Ach stimmt ja - wie die Zeit vergeht! Da bin ich ja mal gespannt ob wir bald mehr zur Finanzierung der Visionen hören werden. Mittlerweile hat sich ja einiges angesammelt: 2 neue Träger, 1 neues Raumschiff, 1 neuer Kosmodrom - dazu ein Batzen (oder ebend einen halben) ISS-Module - das allein ist ein stattliches Konstellations-Programm.

Das der 1MW Transporter in diesen Zeitraum fällt bezweifle ich, höchsten Vorarbeiten z.b. Design, Prototyp und Test von Reaktor und den Antrieben. Vom Reaktor gibt es ja eine entsprechende Meldung, über die EPS habe ich leider noch nichts konkretes gehört.

Ich wüste ja auch gerne wieviel Nutzlast dieser Transporter z.b. zum Mars schicken könnte - wenigsten eine grobe Zahl als Dimension. Bei Phoenix z.b. geht gut die Hälfte der Startmasse aus der Cruise Stage - die Sonde selbst wiegt 370kg davon 55kg wissenschaftliche Nutzlast.

Offline tul

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #816 am: 04. Januar 2010, 23:20:10 »
Zum Thema unbemannte Missionen: Wer Russisch kann, sollte mal hier lesen: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=257249
Venera D ist beschlossen?
Russland versucht eine gewisse Standartisierung der einzelnen Module zu erreichen.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8434
http://3.bp.blogspot.com/_nXjRuITJ9m8/SzqWUrxsPVI/AAAAAAAAAgU/fDwuPyHt4gI/s1600-h/Russian+approach.jpg

Offline Schillrich

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #817 am: 06. Januar 2010, 10:51:41 »
Nukleare Konzepte sind übrigens auch für Sondenmissionen (evtl. mit Sample Return) mit den immer populärer werdenden elektrischen Antrieben notwendig. Wenn man diese Technik entwickelt, geht es also nicht nur um bemannte Konzepte. Nur die Kombination aus elektrischen Antrieben und nuklearen Energiequellen ermöglicht flexible und leistungsfähige Sondenmissionen ins äußere System, jenseits unserer heutigen kurzen Zielflybys und der langwierigen/aufwändigen Flyby-Bahnen im inneren Sonnensystem.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

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Offline tul

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #818 am: 08. Januar 2010, 19:37:58 »
Nukleare Konzepte sind übrigens auch für Sondenmissionen (evtl. mit Sample Return) mit den immer populärer werdenden elektrischen Antrieben notwendig. Wenn man diese Technik entwickelt, geht es also nicht nur um bemannte Konzepte. Nur die Kombination aus elektrischen Antrieben und nuklearen Energiequellen ermöglicht flexible und leistungsfähige Sondenmissionen ins äußere System, jenseits unserer heutigen kurzen Zielflybys und der langwierigen/aufwändigen Flyby-Bahnen im inneren Sonnensystem.

Nicht nur für den Antrieb. Man könnte dann auch ein sehr leistungfähiges Radar z.B. zum Jupitermond Europa schicken.  (War ursprünglich für Jimo geplant. Die Mission war aber jenseits der Möglichkeiten, von daher wurde sie auch zu Recht gestrichen)

rm39

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #819 am: 26. Januar 2010, 18:13:14 »
Hi,

hier zwei Meldungen von RIA Novosti. Zum einen geht es um die Lebensdauer der ISS, Zitat "Die USA reden ihrerseits über eine Verlängerung der Betriebszeit der ISS im Weltraum bis zum Jahr 2025". Das wäre mir neu.  :o
http://de.rian.ru/science/20100126/124838549.html
Und zum anderen wird Russlands neues bemanntes Raumschiff angesprochen. Zitat "Russland will bei der Weltraumerschließung nicht hinter den USA zurückbleiben und ...." . Im Augenblick sieht es eher danach aus als ob die USA hinter Russland zurück bleibt.  ;)
http://de.rian.ru/science/20100126/124845623.html

Offline runner02

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #820 am: 26. Januar 2010, 18:41:54 »
Zitat
Russland will bei der Weltraumerschließung nicht hinter den USA zurückbleiben

Wow, die Jungs sind echt gut.

Das Ziel haben sie schon jetzt erreicht  ;)
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Offline runner02

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #821 am: 26. Januar 2010, 19:05:04 »
Zitat
Und zum anderen wird Russlands neues bemanntes Raumschiff angesprochen
http://de.rian.ru/science/20100126/124845623.html

Zitat
Später wurden die atomgetriebene Satelliten verboten. Die russischen Forscher sind jedoch der Meinung, dass diese Vereinbarung revidiert werden könnte, um internationale wissenschaftliche Expeditionen tief ins All zu ermöglichen.
Genau der Meinung bin ich auch.  8)
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Offline Nitro

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #822 am: 26. Januar 2010, 19:13:02 »
"Die USA reden ihrerseits über eine Verlängerung der Betriebszeit der ISS im Weltraum bis zum Jahr 2025". Das wäre mir neu.  :o

Kein Wunder, RIAN ist nicht gerade die zuverlässigste Quelle was Neuigkeiten aus der Raumfahrt angeht.  ;) Genauso wenig wie SPON.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

Offline Pirx

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #823 am: 26. Januar 2010, 19:33:10 »
...Venera D ist beschlossen?
Russland versucht eine gewisse Standartisierung der einzelnen Module zu erreichen....
Wenn ich da http://cwe.ccsds.org/cmc/docs/Secretariat%20Package%20Fall%202009/CMC%20Folder/RFSA%20report%20to%20CMC%20Nov%202009.pdf so schaue, ist Verena D oder Venus D aber eine sehr eigene Konstruktion. Insbes. auf Seite 4 erkennt man allerdings auch gut die konstruktiven Gemeinsamkeiten bei zahlreichen anderen Projekten.

Gruß   Thomas
Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung derer, die die Welt nie angeschaut haben. (Alexander von Humboldt)

jakda

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Re: Russische Raumfahrt
« Antwort #824 am: 27. Januar 2010, 08:34:21 »
NovKos bringt am 26.01. mit Bezug auf ITAR-TASS eine Meldung, in der LOPOTA, Chef ENERGIJA, sagt - Die Partner haben sich auf eine Verlängerung der Nutzung der ISS bis 2020 geeinigt.
Darüber hinaus informierte er, dass das neue russische Raumschiff 2015 unbemannt fliegen wird. Ist bis dahin WOSTOTSCHNIE noch nich einsatzfähig, wird der Test von BAIKONUR gestartet...

In diesem Zusammenhang gab es laut ROSKOSMOS vorige Woche ein Treffen aller Entwickler, Hersteller des neuen Trägers RUS-M
für bemannte Starts mit Vertretern der Regierung. Dabei wurden die Ergebnisse vom Rat der Chefdesigner erörtert und die nächsten Schritte festgelegt...

Grüße
jakda...

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