Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reaktorkonzept für die Raumfahrt getestet

27.11.2012
Heatpipe und Stirlingmotor machen Kernenergie im All nutzbar

Ein Team von Ingenieuren der NASA und des Los Alamos National Laboratory (LANL) hat erfolgreich ein Konzept für einen kompakten Kernreaktor demonstriert, bei dem ein Wärmerohr (Heatpipe) den Reaktor kühlt und einen Stirlingmotor antreibt. Dieses System hat nach Ansicht der Forscher großes Potenzial als Energiequelle für Raummissionen. "Ein kleines, einfaches, leichtgewichtiges Fissionsenergiesystem könnte neue und verbesserte Möglichkeiten für die Raumfahrt und Weltraumforschung schaffen", erklärt LANL-Projektleiter Patrick McClure.


Reaktorexperiment: Forscher bei letzten Vorbereitungen (Foto: lanl.gov)

Alte Teile, neue Kombination

Eine Heatpipe ist ein geschlossenes Rohr, das Wärme effizient und ohne bewegliche Teile übertragen kann - ein Prinzip, das seit den 1960er Jahren in der Raumfahrt relevant ist. Ein Stirlingmotor wiederum ist eine einfache Wärmekraftmaschine, die auf das frühe 19. Jahrhundert zurückgeht. Doch diese beiden Geräte ergeben in Kombination ein einfaches, zuverlässiges System, um Energie aus einem Uran-Fissionsreaktor in nutzbaren Strom umzuwandeln.

Bei einem aktuellen Using Flattop Fissions (DUFF) genannten Experiment konnten so 24 Watt Leistung erzeugt werden - und das Prinzip ist auf die Raumfahrt übertragbar. "Die nuklearen Charakteristiken und das Wärmekraft-Niveau des Experiments sind unserem Raumflug-Reaktorkonzept bemerkenswert ähnlich", so der LANL-Ingenieur David Poston. Der wichtigste Unterschied sei, dass ein System für Raumflüge eine höhere Eingangstemperatur für den Stirlingmotor erfordert, um die nötige Effizienz und Ausgangsleistung zu erreichen. Doch gibt sich das Team zuversichtlich, was das Potenzial des Ansatzes betrifft.

Energie wird massig freigesetzt

Das DUFF-Experiment ist als Konzeptdemonstration für ein einzelnes Modul, das in der Raumfahrt zum Einsatz kommen kann, gedacht. "Ein Flugsystem könnte einige Module nutzen, um etwa ein Kilowatt Strom zu erzeugen", betont Marc Gibson, Ingenieur am NASA Glenn Research Center http://www.nasa.gov/centers/glenn . Das wäre ein Vielfaches dessen, was Raumsonden derzeit zur Verfügung steht - denn gängige Energiequellen liefern nur genug Strom, um ein bis zwei haushaltsübliche Glühbirnen zu betrieben. Mehr Strom könnte bessere Datenübertragungen ermöglichen oder dafür sorgen, dass mehr Instrumente gleichzeitig in Betrieb genommen werden können.

Experimentelle Arbeit an weltraumtauglichen Kernreaktoren ist übrigens selten. Laut LANL war DUFF das erste derartige Experiement, das auf US-Boden tatsächlich Strom produziert hat, seit fast einem halben Jahrhundert (genauer: seit 1965). Dabei waren der Zeit- und Kostenaufwand für das Experiment überraschend gering: Die Umsetzung hat weniger als sechs Monate gedauert und nicht einmal eine Mio. Dollar gekostet.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.lanl.gov

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht 3D-Food Printing an der Hochschule Rhein-Waal
29.09.2016 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht PRESTO Serie: Flexibel durch Luft- oder Wasserkühlung
29.09.2016 | JULABO GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Experimentalphysik - Protonenstrahlung nach explosiver Vorarbeit

LMU-Physiker haben mit Nanopartikeln und Laserlicht Protonenstrahlung produziert. Sie könnte künftig neue Wege in der Strahlungsmedizin eröffnen und bei der Tumorbekämpfung helfen.

Stark gebündeltes Licht entwickelt eine enorme Kraft. Ein Team um Professor Jörg Schreiber vom Lehrstuhl für Experimentalphysik - Medizinische Physik der LMU...

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Im Focus: Neuer Schalter entscheidet zwischen Reparatur und Zelltod

Eine der wichtigsten Entscheidungen, die eine Zelle zu treffen hat, ist eine Frage von Leben und Tod: kann ein Schaden repariert werden oder ist es sinnvoller zellulären Selbstmord zu begehen um weitere Schädigung zu verhindern? In einer Kaskade eines bisher wenig verstandenen Signalweges konnten Forscher des Exzellenzclusters für Alternsforschung CECAD an der Universität zu Köln ein Protein identifizieren (UFD-2), das eine Schlüsselrolle in dem Prozess einnimmt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Structural & Molecular Biology veröffentlicht.

Die genetische Information einer jeden Zelle liegt in ihrer Sequenz der DNA-Doppelhelix. Doppelstrangbrüche der DNA, die durch Strahlung hervorgerufen werden...

Im Focus: Forscher entwickeln quantenphotonischen Schaltkreis mit elektrischer Lichtquelle

Optische Quantenrechner könnten die Computertechnologie revolutionieren. Forschern um Wolfram Pernice von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster sowie Ralph Krupke, Manfred Kappes und Carsten Rockstuhl vom Karlsruher Institut für Technologie ist es nun gelungen, einen quantenoptischen Versuchsaufbau auf einem Chip zu platzieren. Damit haben sie eine Voraussetzung erfüllt, um photonische Schaltkreise für optische Quantencomputer nutzbar machen zu können.

Ob für eine abhörsichere Datenverschlüsselung, die ultraschnelle Berechnung riesiger Datenmengen oder die sogenannte Quantensimulation, mit der hochkomplexe...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Heidelberg Laureate Forum: Eine Veranstaltung mit Zukunft

29.09.2016 | Veranstaltungen

Wissenschaftsjahr Meere und Ozeane - Oktober 2016

29.09.2016 | Veranstaltungen

EEHE 2017 – Strom statt Benzin. Experten diskutieren die Umsetzung neuester Fahrzeugkonzepte. Call vor Papers endet am 31.10.2016!

28.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schwerste Atome im Rampenlicht

29.09.2016 | Physik Astronomie

Zelluläres Kräftemessen

29.09.2016 | Interdisziplinäre Forschung

K 2016: Von OLED-Verkapselung bis Plagiatschutz

29.09.2016 | Messenachrichten