Gibt es sicher zu startende Alternativen zu RTGs für die Erforschung des äußeren Sonnensystems?

In den letzten zwei Jahrzehnten hat die NASA mindestens drei Missionen gestartet, die RTGs verwenden:

  • Kassini
  • Mars-Wissenschaftslabor
  • Neue Horizonte

Diese Starts beinhalten Plutonium, was für einige ein Grund ist, die Missionen in ihrer Form abzulehnen, da der Start mit erheblichen Risiken verbunden ist. Für jeden von ihnen hat die NASA eine ziemlich umfangreiche Umweltverträglichkeitserklärung veröffentlicht. Darin enthalten ist eine Abschätzung der Zahl der „latenten Krebstoten“ im Worst-Case-Szenario:

Welche Alternativen gibt es? Die NASA betrachtete Solar für Cassini in Kapitel 2 des EIS und für das Mars Science Laboratory in Kapitel 2 des EIS . Das Risiko für Cassini war viel höher als für MSL (weil es viel mehr Plutonium hatte), aber die Kosten für die Implementierung der Alternative waren auch viel höher (es könnte jetzt möglich sein, aber ich frage mich, ob es möglich war, als Cassini gestartet wurde). Es gab einige Diskussionen, zB hier . Sowohl Juno als auch Juice, Missionen zum Jupiter, nutzen Solar.

Für eine Mission wie New Horizons, aber auch Voyager 1 und 2 ist Solarstrom wirklich nicht machbar. Gibt es hier eine Alternative?

Eine esoterische Science-Fiction-Lösung, die mir einfällt, wäre die Herstellung von Plutonium im Weltraum. Es ist futuristisch, aber mit einem von Robotern betriebenen Atomreaktor auf einem Asteroiden könnte man Treibstoff produzieren, der die Erforschung des äußeren Sonnensystems ermöglicht. Dies ist derzeit natürlich nicht möglich, würde aber das Problem der Startsicherheit beseitigen.

Eine andere, näher gelegene Alternative würde Plutonium in erdgebundenen Quellen nicht vollständig beseitigen, sondern weiter einschränken. ASRGs neuen Stils verbrauchen nur ein Viertel des Treibstoffs als herkömmliche RTGs, und die Nutzlasten werden effizienter, sodass eine Zukunft jenseits von Saturn mit 10–20 % des Plutoniums auskommen könnte. Dies wurde für die jetzt abgesagte Titan Mare Explorer vorgeschlagen .

Gibt es Alternativen zur Erforschung des äußeren Sonnensystems, die keine nuklearen Startrisiken bergen? Um dieser Frage willen definiere ich das äußere Sonnensystem als Saturn oder darüber hinaus, wo Solar nie verwendet wurde.

Cassini wurde 1997 gestartet, aber seine Reise zum Saturn dauerte fast 7 Jahre.
„…denn der Start ist mit erheblichem Risiko verbunden.“ [Zitieren erforderlich] Die Zahlen, auf die direkt unter dem obigen Zitat verwiesen wird, scheinen kein signifikantes Risiko zu sein, verglichen mit der Wahrscheinlichkeit anderer Todesarten.
@AdamWuerl Ich habe auf Nummern verwiesen. Eine andere Frage befasst sich mit der Frage, wie das Risiko im Vergleich zu anderen Risiken beim Start einer Raumsonde abschneidet. Ein Vergleich mit Risiken, die nicht mit dem Start zusammenhängen, ist schwierig.
In Saturns Entfernung führt die umgekehrte Quadratregel dazu, dass nur 15 Watt Sonnenfluss „konstant“ verfügbar sind. Dürftig. Aber was passiert, wenn Sie einen Reflektor nehmen und das Sonnenlicht auf ein gewöhnliches ein Quadratmeter großes Photovoltaik-Panel fokussieren? Eine Konzentration von 100:1 würde 1500 Watt an der Paneloberfläche ergeben, mit vielleicht 500 Watt nutzbarer Leistungsausbeute. Der Reflektor müsste groß sein, aber bereits vorhandenes Material für Sonnensegel hat ein Reflexionsvermögen von fast 90 %. Geht man von einem Parabolspiegel von beispielsweise 113 Quadratmetern aus, wäre der Durchmesser etwas kleiner als 12 Meter.
Und Galileo, Voyagers, New Horizons, die Apollo-Missionen verwendeten RTGs. Sie sind sicher! Zwei sind ohne jeglichen Schaden für die Umwelt auf die Erde zurückgestürzt. Sie sind praktisch unverwüstlich. Einer von ihnen wurde vom Grund des Ozeans gefischt und in einem anderen Satelliten wiederverwendet, nachdem er in der Atmosphäre verbrannt, auf die Meeresoberfläche gestürzt und unter sehr hohem Druck in die Tiefe gefallen war (!!!). Der andere RTG stürzte ab Apollo 13, hätte auf dem Mond zurückgelassen werden sollen, wenn es ihnen gelungen wäre zu landen. Die Rettung der Besatzung war den harmlosen, unzerstörbaren RTG-Absturz in der Atmosphäre wert.
@LocalFluff Die zitierten NASA-Berichte sind sich nicht einig, dass sie sicher sind. Es gibt Risiken, und es gab eine Reihe von Unfällen mit RTGs. Ihre Behauptung, dass sie der Umwelt keinen Schaden zugefügt haben, lässt sich nicht überprüfen.
@gerrit: Ich denke, es muss noch darauf hingewiesen werden, dass eines der Dutzende, einschließlich der Pioniere und des jüngsten chinesischen Chang'e 3-Mondlanders (wenn nicht Hunderte, wer weiß, was das Militär getan hat) tatsächlich Schaden angerichtet hat die Umwelt während des halben Jahrhunderts, in dem RTGs verwendet wurden. Es ist die Behauptung einer Umweltschädigung, die nicht verifiziert werden kann! Es gibt gute Gründe zu der Annahme, dass gut gekapselte RTGs keine Umweltschäden verursachen können. Das haben sie nie, nicht einmal, wenn sie selten abgestürzt sind.
@LocalFluff Keines dieser EIS-Worst-Case-Szenarien ist eingetreten. Es ist möglich, aber nicht wünschenswert, die Vorhersage zu Umweltschäden zu überprüfen. Es ist gefährlich zu glauben, dass Schutz Umweltschäden unmöglich macht. Es gibt viele historische Katastrophen, die vorher für unmöglich gehalten wurden. Die Tatsache, dass RTGs geschützt werden müssen, zeigt, dass ein Risiko besteht. Diese Diskussion passt besser zu dieser verwandten Frage zum relativen Risiko von RTGs , die noch keine quantitative Antwort erhalten hat.
@LocalFluff Das Risiko liegt nicht beim RTG selbst als vollständig geschlossene Einheit, sondern darin, dass das RTG möglicherweise beispielsweise während eines Startunfalls reißt und ein großes Gebiet mit dem Niederschlag kontaminiert. Ich denke, die Zahlen waren konservativ. Stellen Sie sich vor, Sie starten ein RTG von Cape Canaveral aus, wobei die Trägerrakete in großer Höhe explodiert, das Gehäuse des RTG zerreißt und hochradioaktives Pu-233 über die halbe Küste Floridas verteilt. Es ist ein Risiko, wie man es betrachtet. Warum es nehmen, wenn die Mission mit Solarenergie funktionieren kann?

Antworten (4)

Spaltreaktoren können für Raumsonden gut funktionieren, und das wird wahrscheinlich passieren. Derzeit laufen Projekte bei US-Behörden, um Designs dafür zu entwickeln. Insbesondere Demonstration unter Verwendung von Flattop Fissions (DUFF) .

Warum ein Spaltreaktor?

  • Es ist beim Start nicht hochradioaktiv
  • Es kann kompakt sein
  • Es kann eine hohe Leistung haben
  • Es unterliegt keiner begrenzten Kraftstoffversorgung

Die Annahme ist, dass Sie angereichertes Uran verwenden würden. Ein solcher Reaktor würde wahrscheinlich zu 20 % angereichertes Uran verwenden, denn das ist die Grenze zwischen offiziell waffenfähigem Material. Obwohl dieses Material politisch etwas problematisch ist, gibt es keine gesundheitlichen Bedenken, bis der Reaktor eingeschaltet wird. Du könntest es völlig sicher in deinen Händen halten, obwohl sie dich niemals lassen würden.

Die nächste Sorge, die die Leute haben, ist: "Was ist, wenn es sich versehentlich einschaltet?" Aus diesem Grund wird ein Weltraumreaktor Steuertrommeln verwenden. Wir haben viel Forschung zur nuklearen Sicherheit von Weltraumreaktoren, weil sie über viele Jahrzehnte für Mondmissionen und alle möglichen Dinge in Betracht gezogen wurden. Steuerstäbe können bei einem Crash in den Reaktor getrieben werden, aber Steuertrommeln müssen sich drehen, und dafür gibt es keinen Dichteunterschied. Sie sind an Ort und Stelle arretiert, bis sie ziemlich weit von der Erdoberfläche entfernt sind.

Wenn der Reaktor ins Meer stürzt, ist er so konstruiert, dass er nicht kritisch wird. Sie würden wie die Hölle rennen, um es wiederzubekommen, weil Sie nicht wollen, dass eine verdächtige Gruppe einen freien Kernreaktor aufnimmt, und die IAEO die Ströme von Kernmaterial rund um den Globus streng überwacht. Wenn das Ding verbrannt und über eine große Fläche verstreut wäre, wäre das beunruhigend, aber es wird kein Krebs verursacht.

Ein Spaltreaktor im Weltraum kann extrem hohe Leistungen erzeugen. Eine Raumsonde würde ein äußerst bescheidenes Design mit geringem Abbrand (Kraftstoffeffizienz) und passiver Kühlung verwenden. Trotzdem wird es mehr Leistung liefern als jedes RTG oder jede Solaranlage. Sie benötigen viel Abschirmung zwischen dem Reaktor und der Sonde selbst, und es wird eine gute physische Trennung zwischen den Teilen geben.

Gibt es Umweltverträglichkeitsstudien der NASA oder anderer (im Prinzip) unabhängiger Organisationen, auf die Sie verlinken könnten?
en.wikipedia.org/wiki/SNAP-10A Anscheinend gingen sie sogar so weit, funktionierende Prototypen in der Wüste absichtlich zu verbrennen.
Hmm, das stellt meine bisherigen Vorstellungen erheblich in Frage, also muss ich mich ein wenig einlesen. Oder wo ist der Haken?
Rückblickend können wir nicht besonders glücklich darüber sein, dass SNAP-10A dort oben ist... in der Erdumlaufbahn. Die Idee könnte technisch für die ISS funktionieren, aber es gibt einen Grund, warum wir das nicht ernst nehmen würden. Nach 30 Jahren kreist Ihr Reaktor immer noch, und dann ? Aber für Missionen jenseits von LEO macht es immer noch Sinn.
@aramis Wenn es aus wiederaufbereitetem Kraftstoff (MOX usw.) besteht, würde ich zustimmen.
@AlanSE: Die verwendeten Brennstoffe (Uran, Plutonium) sind als Metalle und als radioaktive Stoffe selbst in unkritischen Mengen giftig. Es ist das gleiche Problem wie bei RTGs. Die Gefahr besteht nicht darin, dass sie explodieren, sondern dass der Treibstoff über ein Bevölkerungszentrum spritzt. (Die Besorgnis der ESA ist im Wesentlichen eine grobe Übertreibung der Risiken, aber es ist das Risiko, dass radioaktives Material zufällig verbreitet wird.) Sogar Thorium und Radium sind riskant.
@kimholder Ja, richtig, das Risiko von verteiltem radioaktivem Material für NTRs ist dramatisch geringer als für RTGs. Siehe den Kommentar von Aramis, in dem Radon erwähnt wird. Neuer Kraftstoff enthält im Wesentlichen kein Radon, da er gerade neu als Uranoxid-Keramik hergestellt wurde. Dieser Brennstofftyp ist in der überwiegenden Mehrheit der in Betrieb befindlichen Kernreaktoren allgegenwärtig und mit einer U-235-Anreicherungsgrenze von <20 % immer noch ausreichend für Deep-Space-Sonden. Uranmetall ist ein unbedeutendes biologisches Risiko im Vergleich zu RTGs oder Reaktoren, die in Betrieb waren und Spaltprodukte produzierten.
Ich habe eine Folgefrage gestellt, da der Unterschied auffallend erscheint und ich ihn quantitativ klarer erfassen möchte. space.stackexchange.com/q/16608/4660

Stored Chemical Energy Power Systems (SCEPS) ist eine der möglichen Alternativen. Von der NASA :

Stored Chemical Energy Power Systems (SCEPS) werden seit Jahrzehnten in Torpedos der US Navy eingesetzt. Diese Hochleistungstechnologie mit hoher Energiedichte kann jahrelang zuverlässig gelagert werden. In Phase I analysierten wir die Anwendbarkeit von SCEPS für die Exploration von Sonnensystemen vor Ort, um zu sehen, ob es angepasst werden könnte, um einen Lander mit Strom zu versorgen, der ohne nutzbares Sonnenlicht als Energiequelle zu einem Ziel geschickt wird. Wir haben einen Missionskandidaten zur Venusoberfläche entwickelt, der zeigt, dass SCEPS für den Antrieb von Raumfahrzeugen und Landern verwendet werden könnte. Das Team verglich es mit herkömmlichen batterie- und plutoniumbetriebenen Systemen, die beide Mängel aufweisen, die von SCEPS überwunden werden. Unser Konzept verspricht eine Stromversorgungslösung, die die Betriebskapazität vorhandener Batterien bei weitem übersteigen könnte, wodurch trotz des Mangels an verfügbarem Plutonium die Fortsetzung spannender Erkundungen ermöglicht wird. Wir schlagen vor, die Forschung zur Anwendung von SCEPS auf Explorationsmissionen fortzusetzen, die nicht durch Sonnenlicht angetrieben werden können. In dieser Studie werden wir die in Phase I untersuchte Venus-Mission ausreifen lassen. Wir werden auch unser Verständnis der Nützlichkeit von SCEPS auf die Erforschung von Monden, Kometen, Asteroiden und anderen Zielen erweitern, bei denen das Sonnenlicht nicht ausreicht, um die Mission mit Energie zu versorgen. Wir werden mit den führenden Wissenschaftlern in der wissenschaftlichen Planung für kleine Körper, äußere Planeten und Robotermissionen zu unserem eigenen Mond zusammenarbeiten und den ersten, wirkungsvollsten Einsatz von SCEPS im Weltraum festlegen. Es wird ein Experiment durchgeführt, um die Leistung von SCEPS zu bestimmen, wenn CO2 als Oxidationsmittel verwendet wird, wobei eine Annäherung an die In-situ-Ressourcennutzung der Venusatmosphäre erfolgt. Die Venus-Wissenschaftsziele werden überarbeitet, um das Venus-Konzept für die nächste Studienstufe vorzubereiten. Zwei Hauptrisiken stechen hervor. Die erste ist unsere Fähigkeit, die Leistung von der aktuellen SCEPS-Implementierung auf ein Niveau herunterzuskalieren, das mehr in der Familie von Raumfahrzeugen liegt. Landsysteme auf dem Mars zum Beispiel hatten Leistungspegel in der Größenordnung von Hunderten von Watt, weit weniger als die vielen Tausend Kilowatt, die SCEPS für einen Torpedo der US Navy bereitstellt. Die hier vorgeschlagene Arbeit würde zu einem besseren Verständnis der SCEPS-Operationen bei Leistungsniveaus führen, die für die Weltraumforschung geeignet sind. Das zweite Risiko ist die Verbrennung mit in-situ-Ressourcen. Im Fall der ALIVE-Mission wird das atmosphärische CO2 als Oxidationsmittel vorgeschlagen. Die in Phase I durchgeführte Analyse zeigt, dass die Reaktion die notwendige Wärme liefern würde, um den Lander anzutreiben. Die Nutzung von In-situ-Ressourcen hat ihre Vorteile: im Fall der ALIVE-Mission reduziert es die Masse der Verbrauchsmaterialien, die sonst am Tag des Starts mitgeführt werden müssten, um Hunderte von Kilogramm. In Phase II suchen wir nach einer experimentellen Bestätigung, dass diese Reaktion mit den für einen solchen Lander erforderlichen Leistungsniveaus initiiert und aufrechterhalten werden kann. Wir sehen eine Gelegenheit, unser Verständnis der Auswirkungen zu erweitern, die SCEPS auf die Erforschung des Sonnensystems haben könnte. Die sonnenlose Umgebung der Venus kann tatsächlich durch den Einsatz von SCEPS erkundet werden, aber auch viele kalte, sonnenlose Regionen können davon profitieren. Das Senden eines SCEPS-Systems zum Antrieb eines Landers auf der Oberfläche von Europa oder den Seen oder Dünen von Titan kann erhebliche wissenschaftliche Erkenntnisse liefern, die ansonsten unbekannt bleiben oder zumindest stark verzögert würden, da die Gemeinschaft an der Lösung des Plutonium-Verfügbarkeitsproblems arbeitet. Wir werden ein Modell mit mehreren Variablen für die Funktion und Leistung von SCEPS entwickeln, indem wir fortschrittliche Handelsraumvisualisierungs- und Explorationswerkzeuge und -techniken verwenden. Der Handelsraum wird die von den Interessenvertretern gesammelten Informationen enthalten. Die Handelsraum-Tools werden es uns ermöglichen, die Schnittmenge von SCEPS-Fähigkeit und Missionsnutzen zu sehen. Die gesammelten Ergebnisse der Studie werden verwendet, um einen Fahrplan für die weitere Reifung von SCEPS für den Einsatz im Weltraum zu erstellen. In Phase II versuchen wir, das Verständnis darüber zu erweitern, wie diese Technologie am besten ausgerichtet werden kann, und einen Entwicklungspfad zu planen, indem wir eine Roadmap für die TRL-Fortschritt von SCEPS im Weltraum entwickeln, die die wissenschaftlichen Ziele der NASA für das Sonnensystem in diesem Jahrzehnt widerspiegelt. Der Handelsbereich wird die von den Interessenvertretern gesammelten Informationen enthalten. Die Handelsraum-Tools werden es uns ermöglichen, die Schnittmenge von SCEPS-Fähigkeit und Missionsnutzen zu sehen. Die gesammelten Ergebnisse der Studie werden verwendet, um einen Fahrplan für die weitere Reifung von SCEPS für den Einsatz im Weltraum zu erstellen. In Phase II versuchen wir, das Verständnis darüber zu erweitern, wie diese Technologie am besten ausgerichtet werden kann, und einen Entwicklungspfad zu planen, indem wir eine Roadmap für die TRL-Fortschritt von SCEPS im Weltraum entwickeln, die die wissenschaftlichen Ziele der NASA für das Sonnensystem in diesem Jahrzehnt widerspiegelt. Der Handelsbereich wird die von den Interessenvertretern gesammelten Informationen enthalten. Die Handelsraum-Tools werden es uns ermöglichen, die Schnittmenge von SCEPS-Fähigkeit und Missionsnutzen zu sehen. Die gesammelten Ergebnisse der Studie werden verwendet, um einen Fahrplan für die weitere Reifung von SCEPS für den Einsatz im Weltraum zu erstellen. In Phase II versuchen wir, das Verständnis darüber zu erweitern, wie diese Technologie am besten ausgerichtet werden kann, und einen Entwicklungspfad zu planen, indem wir eine Roadmap für die TRL-Fortschritt von SCEPS im Weltraum entwickeln, die die Ziele der NASA für die Sonnensystemforschung in diesem Jahrzehnt widerspiegelt.

Dieses Konzept verwendet Benzin oder ähnliches, um einen Verbrennungsmotor anzutreiben. Es eignet sich gut für Torpedos, die einige Minuten lang viel Energie benötigen. Für langfristige Missionen würden Sie undurchführbar große Mengen an Treibstoff benötigen, was dies nicht zu einem idealen Ersatz für ein RTG macht.
@Hobbes Nichts ist ideal. Es kann Ressourcen auffüllen, zum Beispiel CO2 aus der Venusatmosphäre nutzen, wie im Text angegeben.
Sicher, das bedeutet, dass Sie das Oxidationsmittel nicht tragen müssen, aber Sie müssen immer noch den Kraftstoff tragen.
Ja, Treibstoff ist ein limitierender Faktor, aber eine kürzere Mission ist besser als gar keine Mission.
@Hobbes, aber ein RTG ist in erster Linie nicht ideal, da Sie seine Ausgangsleistung überhaupt nicht steuern können. Sie müssen also immer einen Kompromiss zwischen ausreichender Leistung zum Betreiben der Instrumente und Langlebigkeit eingehen; ²³⁸Pu hat für eine Mission wie Cassini einen recht anständigen Kompromiss, aber zB für Voyager war es eigentlich ziemlich albern – volle Kraft (so viel wie die wissenschaftsintensiven Vorbeiflüge brauchen würden) für all die ereignislose Zeit im interplanetaren Raum. Und keine Möglichkeit, Energie für immer seltenere Messungen im interstellaren Raum zu sparen; Es wird nicht mehr lange dauern, bis es einfach tot ist.
@leftaroundabout, die Voyager RTG-Kerne geben immer noch viel Wärme ab. Das Problem ist, dass die thermoelektrischen Wandler, die diese Wärme in Strom umwandeln, abgenutzt sind.

Je nach Nutzung und auch was man unter dem „äußeren Sonnensystem“ versteht, kommen Solarpanels an den Punkt, an dem sie genutzt werden können. Zum Beispiel verwendet Juno , das derzeit auf dem Weg in eine Umlaufbahn um Jupiter ist, Sonnenkollektoren. Wenn Sonnenkollektoren effizienter werden, können sie für die weiter entfernten Planeten nützlicher sein. Andererseits verwendet der Curiosity-Rover des Mars Science Lab, wie Sie bemerkt haben, RTGs.

Und Mondmissionen mit 14 Tagen Dunkelheit werden mit Solar nicht gut funktionieren.
Mondmissionen werden gut funktionieren ... die Hälfte der Zeit. Im Gegensatz zum Mars, wo die Atmosphäre Staub auf die Platten legt, wenn sie sich nicht bewegen, fliegt auf Luna Staub nur durch Einschläge, und 14 Tage Staub dort werden wahrscheinlich keine große Rolle spielen. (Und wenn etwas nah und hart genug auftrifft, um eine Rolle zu spielen, wird es wahrscheinlich auch mehr tun, als nur die Panels zu blockieren.
Einer der Lunokhods starb, weil Staub auf die Heizkörper gelangte. Sie fuhren in einen Krater und schaufelten versehentlich etwas Staub vom Kraterrand mit dem „Deckel“ (Thermoabdeckung). Als sich die Abdeckung für die Mondnacht schloss, schüttete sie den Staub auf den Kühler, was dazu führte, dass der Rover am nächsten Tag überhitzte.

Die Raumfahrt hat in den letzten fünfzig Jahren drei verschiedene Antriebsmethoden eingesetzt.

  1. Sonnenkollektoren: Ideal, benötigen keinen Brennstoff, aber mit zunehmendem Abstand zur Sonne sinkt der Wirkungsgrad erheblich. Die Solarleistung halbiert sich von der Erde zum Mars, hinter dem Asteroidengürtel ist es ziemlich nutzlos.
  2. Brennstoffzellen: Powered Apollo, Space Shuttle. Liefern Strom für Tage/Wochen. aber Fehlfunktion und Explosionsrisiko, obwohl sie eine anständige Erfolgsbilanz für Zuverlässigkeit haben. Aber nicht annähernd die Ausdauer, die für den Fernverkehr gewünscht wird.
  3. RTGs: Zuverlässig, weitgehend wartungsfrei, laufen jahrelang, Nachteil ist die sehr schlechte Ausgangsleistung, durchschnittlich 150-300 Watt. Kein in den USA gebautes RTG hatte einen Ausfall, der zu einer Kontamination der Umwelt führte. Russlands RTGs, die es gebaut hat, um abgelegene Leuchttürme und Baken mit Strom zu versorgen, sind nach Jahrzehnten der Vernachlässigung verfallen und anfällig für Vandalismus oder Metalldiebstahl.

Kernreaktoren bieten die einzige wirkliche potenzielle Energieversorgung für die langfristige Erforschung der äußeren Planeten über große Entfernungen. Aber es ist nicht der Reaktor, der das Problem ist, sondern die Energieumwandlungsmethode. Eine Turbine oder ein Stirlingmotor könnte ein solcher Generator sein; Beide haben jedoch bewegliche Teile, die bei einem Ausfall das gesamte System tot machen. Die thermoelektrische Umwandlung ist machbar, aber der Prozess ist nicht sehr effizient. Die Spaltung arbeitet jedoch bei einer höheren Temperatur, die Effizienz des thermoelektrischen Umwandlungsprozesses wird geringfügig verbessert, aber der Verschleiß und Abnutzung durch höhere Temperaturen macht den Thermoelementen zu schaffen. Ein äußerst zuverlässiger und einfacher Motor muss konstruiert, getestet und gebaut werden. Eher als Zuverlässigkeit in Kilometern wie bei einem Lkw, sondern gemessen in Zuverlässigkeit in Stunden. Zum Glück tut der Reaktor Während des Transports muss er nicht mit voller Geschwindigkeit/Leistung laufen, wenn die Mission fortschreitet, fährt der Reaktor (zusammen mit dem Motor) hoch, wenn die Mission beginnt. Die thermoelektrische Umwandlung ohne bewegliche Teile scheint sicherer zu sein, aber die Verwendung von Motoren erzeugt mehr Leistung für robustere und anspruchsvollere Instrumente. Mit einer Reaktorstromversorgung, die fast das 1000-fache der Ausgangsleistung liefert, kann eine ganze Reihe fortschrittlicher Sensoren und hochauflösender Kameras und Sender verwendet werden. Und thermoelektrische Generatoren in Verbindung mit Motoren; scheint für die Verwendung sicherer zu sein. Mit einer Reaktorstromversorgung, die fast das 1000-fache der Ausgangsleistung liefert, kann eine ganze Reihe fortschrittlicher Sensoren und hochauflösender Kameras und Sender verwendet werden. Und thermoelektrische Generatoren in Verbindung mit Motoren; scheint für die Verwendung sicherer zu sein. Mit einer Reaktorstromversorgung, die fast das 1000-fache der Ausgangsleistung liefert, kann eine ganze Reihe fortschrittlicher Sensoren und hochauflösender Kameras und Sender verwendet werden. Und thermoelektrische Generatoren in Verbindung mit Motoren; scheint für die Verwendung sicherer zu sein.

Thermoelektrische Umwandlung hat keine beweglichen Teile! Dieser Satz muss korrigiert werden: "Eine Turbine oder ein Stirlingmotor oder eine thermoelektrische Umwandlung, aber beide haben bewegliche Teile, die, wenn sie ausfallen, das gesamte System tot machen."
Das ist keine Antwort – die Frage ist nach sicheren Reaktordesigns für den Einsatz im Weltraum
Für Punkt 2. "Aber nicht annähernd die Ausdauer, die für den Fernverkehr gewünscht wird." Ich denke, das sollte überdacht werden, da moderne Brennstoffzellen eine sehr hohe Ausdauer aufweisen. Dies wird besonders deutlich, wenn man die Entscheidung großer Automobilhersteller betrachtet, so viel in die Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen zu investieren (Toyota, Hyundai usw.)
Gibt es sicher zu startende Alternativen zu RTGs für die Erforschung des äußeren Sonnensystems?
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