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 Sichere Nutzung von Wasserstoff für die Energiewende
25.07.2016 | Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

nachricht Wussten Sie, dass UV-Licht für sicheres Baden während der Sommermonate sorgt?
25.07.2016 | Heraeus Noblelight 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: Superschneller Internetfunk dank Terahertz-Strahlung

Wissenschaftler aus Dresden und Dublin haben einen vielversprechenden technologischen Ansatz gefunden, der Notebooks und anderen mobilen Computern in Zukunft deutlich schnellere Internet-Funkzugänge ermöglichen könnte als bisher. Die Teams am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und am irischen Trinity College Dublin brachten hauchdünne Schichten aus einer speziellen Verbindung von Mangan und Gallium dazu, sehr effizient Strahlung im sogenannten Terahertz-Frequenzbereich auszusenden. Als Sender in WLAN-Funknetzen eingesetzt, könnten die höheren Frequenzen die Datenraten zukünftiger Kommunikations-Netzwerke spürbar erhöhen.

„Wir halten diesen Ansatz für technologisch sehr interessant“, betont Dr. Michael Gensch, Leiter einer Arbeitsgruppe am HZDR, die sich mit den...

Im Focus: Newly discovered material property may lead to high temp superconductivity

Researchers at the U.S. Department of Energy's (DOE) Ames Laboratory have discovered an unusual property of purple bronze that may point to new ways to achieve high temperature superconductivity.

While studying purple bronze, a molybdenum oxide, researchers discovered an unconventional charge density wave on its surface.

Im Focus: Forschen in 15 Kilometern Höhe - Einsatz des Flugzeuges HALO wird weiter gefördert

Das moderne Höhen-Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) wird auch in Zukunft für Projekte zur Atmosphären- und Erdsystemforschung eingesetzt werden können: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte jetzt Fördergelder von mehr als 11 Millionen Euro für die nächste Phase des HALO Schwerpunktprogramms (SPP 1294) in den kommenden drei Jahren. Die Universität Leipzig ist neben der Goethe-Universität Frankfurt am Main und der Technischen Universität Dresden federführend bei diesem DFG-Schwerpunktprogramm.

Die Universität Leipzig wird von der Fördersumme knapp 6 Millionen Euro zur Durchführung von zwei Forschungsprojekten mit HALO sowie zur Deckung der hohen...

Im Focus: Mapping electromagnetic waveforms

Munich Physicists have developed a novel electron microscope that can visualize electromagnetic fields oscillating at frequencies of billions of cycles per second.

Temporally varying electromagnetic fields are the driving force behind the whole of electronics. Their polarities can change at mind-bogglingly fast rates, and...

Im Focus: Rekord in der Hochdruckforschung: 1 Terapascal erstmals erreicht und überschritten

Einem internationalen Forschungsteam um Prof. Dr. Natalia Dubrovinskaia und Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky von der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, im Labor einen Druck von 1 Terapascal (= 1.000.000.000.000 Pascal) zu erzeugen. Dieser Druck ist dreimal höher als der Druck, der im Zentrum der Erde herrscht. Die in 'Science Advances' veröffentlichte Studie eröffnet neue Forschungsmöglichkeiten für die Physik und Chemie der Festkörper, die Materialwissenschaft, die Geophysik und die Astrophysik.

Extreme Drücke und Temperaturen, die im Labor mit hoher Präzision erzeugt und kontrolliert werden, sind ideale Voraussetzungen für die Physik, Chemie und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress für Molekulare Medizin: Krankheiten interdisziplinär verstehen und behandeln

20.07.2016 | Veranstaltungen

Ultraschnelle Kalorimetrie: Gesellschaft für thermische Analyse GEFTA lädt zur Jahrestagung

19.07.2016 | Veranstaltungen

Das neue Präventionsgesetz aktiv gestalten

19.07.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Mineral-Kunststoff“ mit hohem Potenzial für die Zukunft

25.07.2016 | Materialwissenschaften

Neue Auslöser für eine schwere Krankheit

25.07.2016 | Biowissenschaften Chemie

TurboLight: Mehr Effizienz für Turbomaschinen durch Leichtbauweise mit Laserlicht

25.07.2016 | Materialwissenschaften