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Autor Thema: Russland - Nuklearer Antrieb  (Gelesen 64440 mal)

Offline runner02

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Russland - Nuklearer Antrieb
« am: 29. Januar 2010, 17:03:43 »
http://www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=8693

Die Meldungen verdichten sich, dass die Russen ihren Plan, eine Art Atomschlepper-Raumschiff zu bauen, in die Tat umsetzen werden.

Fertigstellung ca um das Jahr 2018...



Nun, jetzt frage ich mich: Was will man mit einem Atomschlepper?
-Bemannt zum Mars?
-Riesige Nutzlasten zum Mond?
-Voyager-artige Sonden mit mehr Geschwindigkeit?
-Orbitalmüllabfuhr?
...
(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.”

jakda

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #1 am: 29. März 2012, 09:07:38 »
Ich habe erst mal gesucht, in welchen Fred ich schreibe...
(bin ja sehr vorsichtig geworden...)

Im russischen NovKos-Forum gibt es einen Fred, der heißt "Popovkin und der nukleare Motor"...

Dort wird relativ kontinuierlich über den Stand der Entwicklung berichtet.
Es ist nun an der Zeit, hier auch ein paar Infos reinzubringen...

Der Chef der Entwicklungsabteilung für einen Kernantrieb der Megawattklasse ist Denis Kowalewitsch.
Ihm zufolge geht die Entwicklung ohne Verzögerung voran: "Das dritte Jahr in Folge ist das Geld für dieses Projekt zugeordnet.
Die Arbeiten gehen voran "
Die Bodentests beginnen 2014, 2017 soll im Welttraum getestet werden.
Roskosmos betont, dass der Antrieb von der Masse und Größe her mit einer Proton oder Angara gestartet werden muss.

http://ria.ru/science/20120328/608185719.html

http://energo-news.ru/archives/92201

Ziel ist ein universeller Schlepper, der Satelliten im Erdorbit (auch Geo) transportiert / korrigiert, aber auch für interplanetare
Missionen eingesetzt wird. Einsatzdauer 15 Jahre.

Offline Haus Atreides

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #2 am: 29. März 2012, 10:54:20 »
Bernard7 hatte vor einigen Monaten mal darüber geschrieben. (Frag mich aber nicht in welchem Thread.  ;))

Interessant aber, daß die Finanzierung immer noch stabil ist.

knt

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #3 am: 29. März 2012, 21:29:34 »
das ist schön zu hören. danke jakda

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #4 am: 25. Oktober 2012, 09:08:55 »
Anfrage an Moderator !

Korrekt wäre fogende Überschrift:

TEM-Russischer nuklearer Antrieb


TEM ist die offizielle Bezeichnung für den Antrieb.
Transportno energetytscheski modul-  Транспортно енергетический модуль



Das Energia Bild zeigt den TEM 1MW Klasse mit angedocker Nutzlast. Zum Einsatz kommen 16 Triebwerke mit einen Durchmesser von 1 Meter. Der Reaktor habe eine Wärmeleistung von rund 3,6 MW und die elektrische Leistung von 1 MW. Der erste Flug werde zunächst eine technologische Erprobung sein. Für Mondlasten kommt ein 6MW zum Einsatz. Eine Besonderheit ist der 25 MW TEM für bemannte Flüge. Die technische Anforderungen sind extrem hoch, da es sich um ein bimodularen Reaktor auch handelt. Chrunischew hat das genau auf einer Konferenz 2011 dargelegt. Es ist möglich damit sehr hohe Schuberzugung um die Gravitation der Planeten zu überwinden und erst danach kommen die Plasmatriebwerke mit 10000s zum Einsatz. Mit dieser Technologie sind Marsflüge, hin und zurück, in 2-4 Monaten möglich. Der Termin für 2035 ist für mich aber sehr fraglich.

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #5 am: 25. Oktober 2012, 10:08:36 »
Die grösste Herausforderung bei der Arbeit des TEM ist natürlich die Zuverlässigkeit in Verbindung mit den extremen Anforderungen an die Materialien. Jede Flugzeugturbine wird auf der Erde gewartet, im Kosmos ist es nicht möglich. Die TEM Turbine muss einer Temperatur von 1350 °С und einer Umdrehung bis 60000/min aushalten und zwar bis 10-15 Jahren. Die Radiatoren einer Temperatur um die 450 °С. So ein Raumschiff mit bis 500m2 werde nachts bei uns sehr sichtbar sein.

Bezüglich der Materialien wurden sehr grosse Fortschritte gemacht insbesondere für die Kerntechnlogie und der Nanotechnologie. Damit ist es möglich die Startmasse des TEM um 30% zu senken. Für die Kerntechnlogie wurden Materialien mit einer Garantiezeit bis zu 50 Jahren entwickelt. Im OKB
Afrikantov gehen die Arbeiten, im zusammenarbeit mit General Atomics, an den weltweit ersten kommerziellen Gaskernreaktor. Eine Vorarbeit für zukünftige Gaskerntriebwerke. Damit wäre das Transportproblem von schweren Lasten im Sonnensystem auch gelöst.

http://www.portalnano.ru/read/iInfrastructure/russia/nns/keld/agureev/part_3

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #6 am: 25. Oktober 2012, 17:46:10 »
Letztes Jahr war Lead Tabitha Smith, Strategic Officer of General Propulsion Scienc, der sich mit einen Flug für 2100 zu Sternen beschäftigt, in Moskau um sich über den Stand der TEM Entwicklung zu erfahren. Dazu die russischen Bilder. Es hat sich was geändert. Nur so:

Das TEM 1MW zusammengefaltet hat eine Länge von rund 22 Metern und einen Durchmeser von etwa 4,4 Meter. Vorgesehen für Angara als auch für die Proton. Für die 6 MW Variante kommt ein 40 Tonnen Träger zum Einsatz. Obwohl so ein Flug zum Mond etwa 2 bis 3 Monate in Anspruch nimmt, ergeben sich beträchtliche Einsparungen. Mir liegen die aktuellsten Daten vor.
Wichtig aber ist die absolute Zuverlässigkeit des Systems während der 10 jährigen Arbeit. Ja und die Tribwerke werden sich weiter entwickeln und ein ISP von 7000s werde Schnee von gestern sein. Triebwerke die jetzt zum Einsatz kommen haben keine Perspektive. Auf der Tagesordnung stehen MPD Entwicklungen mit einer Leistung ab 1 MW. In Laboratorien wurden Werte erreicht wie 30 000V Spannugsunterschied und ISP von über 20000s. Das ist aber nur der Anfang der nuklearen Entwicklung für Antriebssysteme.

NASA arbeitet an Festkernantrieben sowie an neuen revolutioären Entwicklungen.

 


Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #7 am: 26. Oktober 2012, 10:15:34 »
Zitat
Der Chef der Entwicklungsabteilung für einen Kernantrieb der Megawattklasse ist Denis Kowalewitsch.
Ihm zufolge geht die Entwicklung ohne Verzögerung voran: "Das dritte Jahr in Folge ist das Geld für dieses Projekt zugeordnet.
Die Arbeiten gehen voran "
Die Bodentests beginnen 2014, 2017 soll im Welttraum getestet werden.

Richtigstellung:

Skolkovo hat mit der Entwicklung des TEM-1 MW nichts zu tun, arbeiten aber an anderen nuklearen Projekten.

1. Kernreaktor entwickelt Rosatom mit Kurtschatov und Niket. Der beste Chefentwickler des TEM, Smetanikov, auf Grund von starken Differenzen mit Kirijenko hat seine Arbeit beendet. Es ist wirklich sehr schade!!!

2. Für die elektrischen Triebwerke ist nur Roskosmos zuständigt, die Ausschreibung läuft bis 2015.

3. RKK Energia ist für den Bau und die Montage des TEM verantwortlich. Der erste Flug ist aber erst nach 2020 bis 25 vorgesehen. Danach kommt der 6MW TEM für Mondflüge. Die Fertigstellung des 25MW bis 2035 ist für mich nicht möglich.

Sollte er wirklich einen bimodularen Reaktor erhalten, wäre das ein Durchbruch für bemannte Flüge. Selbst ein VSIMR mit 200 MW wäre nicht in der Lage gleich zum Mars durchzustarten, benötigt um die 8-10 Tage für die Beschleunigung um die Erde. Nur eine Kombination mit Schub, ab 10 Tonnen und einen ISP von 900s, und Plasmatriebwerke, ab 9000s in Verbindung mit 25 MW elektrische Leistung, garantieren effektive und regelmäsige Marsflüge.

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #8 am: 26. Oktober 2012, 11:02:00 »
Das erste Bild zeigt eine schematische Darstellung des Reaktors und das zweite Bild die Unternehmen die daran auch beteiligt sind. Eine Auflistung werde mir aber ersparen, sorry.




Quelle:Rosatom

Noch ein Wort zum Reaktor. Es handelt sich um einen mit schnellen Neutronen der folgende Daten hat:

Wärmeleistung - 3,5 MW
Elektrische Leistung - 1 MW
Masse - 2,7 Tonnen
Durchmesser - 60 cm.

Offline Hegen

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #9 am: 26. Oktober 2012, 23:25:56 »
Ich frage mich: wo und wie auf der Erde kann man den Reaktor testen? Werden nicht irgendwelche Atom-Phobisten den Start verhindern? ::)
Gruß Hegen
Hegen

NCC1701

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #10 am: 27. Oktober 2012, 00:58:00 »
Und Morgen koche ich mir meinen Kaffee mit "Super Clean Atomic Coffee".

Wo träumt ihr eigentlich???

Bitte etwas mehr seriös, wäre nett.
NCC1701

jakda

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #11 am: 27. Oktober 2012, 08:35:36 »
"Super Clean Atomic Coffee".

Wir haben hier ein deutschsprachiges Forum ...

Wo träumt ihr eigentlich???

Also - wir träumen auf der Erde - bis auf ganz wenige, die gerade auf der ISS sind.
Ich hoffe, wir haben Deine konstruktive Frage damit zu Deiner vollen Zufriedenheit
beantwortet.

Ein netter jakda


websquid

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #12 am: 27. Oktober 2012, 12:14:02 »
Ich frage mich: wo und wie auf der Erde kann man den Reaktor testen?
Nach meinem Wissensstand tatsächlich das aktuelle Hauptproblem - früher hätte man in der Sowjetunion einfach das Atomwaffentestgelände Semipalatinsk genommen. Aber heute existiert in Russland kein einziges Testgelände dafür.
Bitte etwas mehr seriös, wäre nett.
Das ist seriöse, staatliche geplante und durchgeführte Entwicklung neuer Technologien. Viel seriöser geht nicht mehr. Es sind ja auch keine unrealistischen Zeitpläne genannt sondern langfristige Ziele. Es gibt Fortschritte in diesem seit einiger Zeit laufenden Programm. Selbst wenn das eigentliche Projektziel nicht erreicht werden sollte gibt es auf jeden Fall Ergebnisse im Bereich der Materialforschung und ähnliches.

Nur das ein Projekt visionär ist muss nicht heißen, dass es unseriös ist ::)

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #13 am: 27. Oktober 2012, 13:13:16 »
Wie schon geschrieben, bin mir sicher das der 25MW um 2035 nicht fertig sein wird. Es geht aber nicht darum.
Fakt ist, das wir neuartige Antriebssysteme brauchen. Mit chemischen Antrieben und der damit verbundene Aufwand ist schlichtweg zu gross. Damit können wir die bemannte Raumfahrt auch gleich beenden.

Die Fertigstellung eines Bimodularen Reaktors mit TEM-25 MW, selbst um 2050, wird den entscheidenen Durchbruch bei interplanetare Flügen auch bringen. Es ist auch richtig das Neuentwicklungen Geld und Zeit brauchen . Die russische Raumfahrt steht vor radikalen Reformen und das meiste Geld verlangt die grösste Trägerrakete der Welt und zwar der neue Kosmodrom und die neue Stadt. Es ist bzw. wird die grösste Baustelle Russlands mit bis zu 16000 Bauarbeiter sein, darunter auch die grösste Fabrik für Wasserstoff wird dort errichtet.

Mit der Fertigstellung eines TEM-25 haben wir die Möglichkeit 15 Jahre lang regelmässig zum Mars zu Fliegen, also alle 2,1 Jahre ein Flug. Darüber als auch über die technische Voraussetzung sprach doktor der technischen Wissenschaften, Professor, stellvertretender Leiter der zentralen Forschungsinstitut für Maschinenbau  Georgy Uspensky :

Zitat
– Конечно, попутно будут созданы качественно новые энергетические системы в виде мощных (до 0,5 мегаватта) изотопных генераторов и ядерных реакторов мощностью порядка 25 мегаватт. К этому времени смогут быть созданы ядерные двигатели с удельной тягой порядка 800 секунд на килограмм и тягой в несколько тонн, а также электрические двигатели с удельной тягой 10 тысяч секунд на килограмм и тягой каждого 3–5 килограммов. Такие двигатели позволят сократить, например, время марсианской экспедиции до 150 суток за счет повышения скоростей полета к Марсу и обратно к Земле.

Nur so:
1. Plasmatriebwerke mit 10000s und einen Schub von 3 bis 5 kg je Triebwerk
2. Nukleare Triebwerke mit 800s ISp und einen Schub von mehreren Tonnen

Ja, die Arbeit ist gigantisch aber absolut machbar.

jakda

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #14 am: 27. Oktober 2012, 14:58:26 »
Noch daraus wichtig:
Die Zeit für eine Marsmission wird reduziert auf 150 Tag mit Flug zum Mars und zurück zur Erde.

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #15 am: 27. Oktober 2012, 17:07:26 »
Noch daraus wichtig:
Die Zeit für eine Marsmission wird reduziert auf 150 Tag mit Flug zum Mars und zurück zur Erde.

Ja, und je nach Nutzlast und Planetenkonstellation von 2 bis 4 Monaten und die Belastung für die Besatzung ist nicht vergleichbar mit einen Flug von rund 2 Jahren wie mit reinen chemischen Triebwerken.

Eine andere Möglichkeit ist schon am Horizont - ein variabler Gaskerntriebwerk. Es handelt sich um ein russisches Patent. Nur so.

Triebwerke dieser Art wie der RD-600, Schub mit 600 Tonnen und einen ISP von 2000s und mehr, haben eine wirklich brachiale Leistung. Die Belastung für so ein MOK Raumschiff wäre bei bestimmten dynamischen Operationen nicht verantwortlich. Mit der neuen Erfindung wird die max. Belastung nur in den ersten 15-30 Sekunden reproduziert. Wir sprechen von einen Schub von rund 5 bis 100 Tonnen und einen Impuls bis 5000s. Im Zuge der Beschleunigung und der kleiner werdenden Startmasse wird der Schub gedrosselt. Schon nach kurzer Zeit veläst das MOK die Erdanziehung und die Triebwerke werden ausgeschaltet. Danach kommen MPD Triebwerke mit bis zu 20000s zum Einsatz.

Der Vergleich zu TEM-25 MW ist wirklich brachial und Flüge zum Marshotel  in 10 Tagen werden Realität. Aber das ist noch Zukunftsmusik.

Wie berichtet, arbeitet OKB Afrikantov mit General Atomic an den ersten kommerziellen Gaskernreaktor der Welt, der um 2028 in Betrieb gehen wird.
Die gemachten Erfahrungen kommen zu gute bei der Entwicklung so eines Triebwerks. 



 

Offline Hegen

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AW: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #16 am: 01. November 2012, 18:40:01 »
Gasgkühlte Reaktoren sind sicher der allgemein akzeptierte Zwischenschritt. Aber wohin mit radioaktiven Abfälle? Vor allem vor kommerziellen Erd-reaktoren.

Hegen

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Hegen

Offline Collins

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #17 am: 01. November 2012, 22:32:03 »
Aber wohin mit radioaktiven Abfälle?

Hegen

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Dann sollte man die Abfälle vieleicht auf dem Mond lagern.

Collins
Zeige mir einen Helden und ich zeige dir eine Tragödie dazu
Wir sind alle sehr unwissend, aber bei jedem ist es etwas anderes, was er nicht weiß. Albert Einstein.

Offline Hegen

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AW: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #18 am: 01. November 2012, 23:02:15 »
Test ist vor dem Mond!
Hegen

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Hegen

Offline LOXRP1

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Re: AW: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #19 am: 02. November 2012, 07:23:44 »
Gasgkühlte Reaktoren sind sicher der allgemein akzeptierte Zwischenschritt. Aber wohin mit radioaktiven Abfälle? Vor allem vor kommerziellen Erd-reaktoren.


Abfälle? Was für Abfälle? Das meiste der Energie wurde bei den derzeitigen Brennstoffen garnicht angetastet. Man könnte z.B. mit einem Integral Fast Reactor die aktuellen radioaktiven Abfälle verbrennen, damit Strom und Prozzeswärme zu Verfügung stellen, sowie neben bei die Abfälle auf ein Bruchteil reduzier. Das wichtigste wäre aber dass man jetzt nur noch Spaltprodukte hätte welche nach 300 Jahren unter den Wert der Hintergrundstrahlung fallen anstatt der derzeitigen Situation.

Solche ein Reactor ist fertig entwickelt und muss nur noch gebaut werden, wie z.B. der S-PRISM. Wobei man sagen muss, dass es noch sicherer Reactoren gibt welche aber erstmal zu kommerziellen Serienreife gebracht werden müssen.

Erwähnenswert ist auch die Tatsache, dass wir z.B. im Fall der USA soviel Abfall/Brennstoff haben, um jene für 500 Jahre allein mit Atomstrom versorgen zu können. Bei aktuellen Energiebedarf.

Ahja Und was den Schlepper angeht, diesen kann man gegen Ende seiner Dienstzeit einfach in die Sonne schicken  ;)
"Humanity should become a space faring civilization. ... If that is not the point of human space flight, what the hell are we doing?" Astrophysicist Christopher Chyba

jakda

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Re: AW: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #20 am: 02. November 2012, 09:10:17 »
Ahja Und was den Schlepper angeht, diesen kann man gegen Ende seiner Dienstzeit einfach in die Sonne schicken  ;)

So ist es.
Wobei man hier nicht den gesamten Schlepper "versonnen" will, sondern nur den eigentlichen Reaktor.
Der "Schlepper" hat nach geplanten 12 bis 15 Jahren noch nicht seine "Lebensdauer" erreicht.

Offline runner02

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #21 am: 02. November 2012, 14:46:30 »
Wieso in die Sonne? In eine Sonnenumlaufbahn würde doch auch genügen und weniger Treibstoff fressen!

Oder, auf den Mars stürzen lassen. Krater beobachten und so. Wenn man will, kann man ihn sogar in einen der Pole stürzen lassen, um zu terraformen (0,00001% mehr Atmosphäre :D )
(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 Schillrich

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #22 am: 02. November 2012, 15:05:44 »
Also "in die Sonne schicken" ist ja nicht gerade trivial und kostet eine Menge Treibstoff/Stützmasse. Man fällt ja nicht von selbst aus einem Orbit "runter".
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

Offline Pirx

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #23 am: 02. November 2012, 15:05:51 »
Oder, auf den Mars stürzen lassen. Krater beobachten und so. Wenn man will, kann man ihn sogar in einen der Pole stürzen lassen,...
Den Schlepper mit Reaktor? Nicht doch ...

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

Gast-N

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Re: Russland - Nuklearer Antrieb
« Antwort #24 am: 14. November 2012, 10:41:44 »
Endlagerung auf der Sonne?

Das Thema einer Endlagerung von radioaktiven Abfällen auf der Sonne ist aber nicht neu, schon vor Jahrzenhnten wurde darüber geschrieben. Das ganze ist aber eine grossse Illusion ohne Sachverstand als auch eine Endlagerung eines TEM.

Zunächst, die Erde umkreist die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 29.8 km/sec. Um die Sonne zu treffen brauchen wir eine adäquate Geschwindigkeit die der Erde um die Sonne gleichkommt und Physikalisch gesehen ist es absolut gleichwertig ob wir eine Bremsung und Beschleunigung brauchen. Von der Erde brauchen wir schon ein Delta von rund 41km/s. Für einen 10 Tonnen Abfallcontainer brauchen wir also um die drei Saturn-5 Trägerraketen und die weiteren Berechnungen machen ja sowieso keinen Sinn.
Es ist und bleibt nur eine Illusion.

Was aber pasiert wenn doch so ein Behälter oder ein TEM auf die Sonne aufschlägt? Zunächst eine Richtigstellung, die Sonne hat keine feste oder flüssige Oberfläche. Zweitens, so ein Behälter oder TEM werden so weit nicht kommen. In der oberen Korona herscht eine Temperatur von 1 Million Grad und schon da beginnt der langsame Zerfall des Behälters und bei Übergang zu Chromospähre bei 100 000 Grad wird alles zerschmolzen sein. Die hohe Geschwindigkeit des Behälters verbunden mit Zerschmelzung wird von Lichtdruck, Protuberanzen und Sonnenwind abgebremst und dann wieder in Richtung unserer Erde zurückgeschleudert.
 
Bezogen auf TEM gibt es eine elegante und logische Lösung. Angekoppelt mit einer wissenschaftlichen Nutzlast mit eignen Energiesystem, kann das Transportsystem eine Reise in die Tiefen des Universum unternehmen und schon nach einigen Jahren kann das TEM die Raumsonden Voyager und Pioneer überholen. Eine zweite Lösung ist die Abschaltung des Reaktors in Verbindung mit einer sehr hohen Umlaufbahn.
« Letzte Änderung: 14. November 2012, 15:43:02 von Gast-N »