Gibt es eine Alternative zu Kernreaktoren für leistungsstarke Raumfahrzeuge?

Viele meiner Lieblingsideen für die Weltraumforschung, wie große Sonden im äußeren Sonnensystem oder der Vorschlag zur Erforschung des Mars durch den Menschen von Mars Direct, erfordern Kernreaktoren, um den Hochleistungsbedarf des Raumfahrzeugs zu decken. Allerdings hat mir die Idee, dass eine große Menge raffiniertes Uran auf eine mögliche Bombe (den Raketentreibstoff) gelegt wird, nie sehr gefallen. Ich bin besonders besorgt über die Möglichkeit, dass die Rakete explodiert und radioaktives Uran in einem Mini-Tschernobyl um den Globus schleudert.

Angenommen, wir werden in naher Zukunft keine Fusionsreaktoren bekommen, welche Alternativen gibt es zur Kernspaltungsenergie, wenn Solarenergie für eine Mission nicht ausreicht? Da für Mars Direct eine Hochleistungsquelle auf der Oberfläche eines Planeten (Mars) vorhanden sein muss, welche Hochleistungsquellen könnten auf einem Planeten wie dem Mars verwendet werden?

Uran-235 ist ziemlich harmlos, wenn der Reaktor überhaupt nicht funktioniert hat. Ihre Befürchtungen eines Startunfalls sind also, um Mark Twain zu zitieren, leicht übertrieben.
Raumfahrzeuge haben aufgrund der Startmasse eine begrenzte Größe der Solarfelder, aber sobald Sie die Ausrüstung auf dem Mars haben, um Solarmodule herzustellen, ist die potenzielle Leistung unbegrenzt.
RTGs sind keine Kernspaltung. Eine große Anzahl von PV-Modulen wäre auf dem Mars in Ordnung (wenn Sie sie dort herstellen / bekommen könnten), aber OP erwähnt auch "äußeres Sonnensystem". (Ich weiß, dass Sie es wissen, werfen Sie es einfach hinein.)
Hydrothermal, Geothermie. Lokomotiverzeugung durch Magnetfelder (Jup, Sat).
@hunter2 - Ich wünsche uns allen viel Glück bei der Suche nach hydrothermalen Quellen auf dem Mars (im Ernst).
@DeerHunter "OP erwähnt auch "äußeres Sonnensystem" "Zumindest Europa. Klar, Mars wäre auch schön.
Wie sanft von @DeerHunter angemerkt, ist Ihre Prämisse, dass raffiniertes Uran gefährlich radioaktiv ist, falsch. Es mag Gründe geben, Alternativen in Betracht zu ziehen, aber der Start von radioaktivem Material gehört nicht dazu. Gute Gründe sind Kosten und Zeitplan. Ein neues Kernsystem zu entwickeln, zu bauen und zu testen kostet viel Geld und dauert lange.
@TheHighFrontier In einem Kubikkilometer Meerwasser befinden sich 3,3 Tonnen Uran. Machen Sie sich wirklich Sorgen, dass ein Satellit, der etwa 0,1 Tonnen Uran verbraucht, in den Atlantik mit seinen mehr als 300 Millionen Kubikkilometern Wasser stürzen könnte?

Antworten (1)

Diese Antwort ist wirklich eine Zusammenfassung der Kommentare von Deer Hunter, Gerrit und Hunter2:

Ihre Optionen umfassen:

  • Solarenergie: effektiv in der Nähe der Sonne. Jenseits der Umlaufbahn des Mars wird dies für die Stromerzeugung weniger nützlich
  • RTG - Radioisotope Thermoelectric Generator: Dieser wird für lange Missionen verwendet und ist wirklich nicht sehr gefährlich. Dies sind keine Spaltreaktoren – sie erzeugen lediglich relativ geringe Wärmemengen durch radioaktiven Zerfall.
  • Hydrothermal - würde an einem Körper mit ausreichend Flüssigkeit mit einem anständigen Temperaturunterschied funktionieren (Europa?)
  • Geothermie - würde auf einem geologisch aktiven Körper funktionieren (Io?)
  • Magnetisch – Jupiter und Saturn haben starke Magnetfelder, die nützlich sein können. Zwischen Io und Jupiter befindet sich ein Plasmatorus, der ebenfalls eine Energiequelle sein könnte

Außerdem haben wir ein paar verwandte Fragen:

Wo ist "chemisch" - für Hochleistungsraketen (wie in Kraft) sind chemische Raketen immer noch der wichtigste Weg. RTGs haben normalerweise keine hohe Leistung.
Chemie hält einfach nicht lange – man muss zu viel mitschleppen. High Power /= nachhaltig.
Die Frage beinhaltete jedoch nicht die Nachhaltigkeit. Und für Missionen zum Mars sind chemische Raketen eine gute Wahl.
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