Nasa satser på atomdrevne rumskibe
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Nasa satser på atomdrevne rumskibe

Nasa har konkrete planer om at sende astronauter til Mars og drømmer også om bemandede missioner længere ud i Solsystemet til de ydre planeter Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Med de nuværende fremdriftsteknologier til rumfartøjer bliver drømmen svær at realisere.

Rumfartøjerne er udviklet til små korte ture i Jordens nærmeste omegn og er ikke brugbare til længerevarende rumrejser, da de vil kræve ekstreme mængder af brændstof - og det giver ingen mening at flyve på solenergi, da Solen er for langt væk til, at solcellerne kan tappe energi fra den.

Derfor har Nasa netop besluttet at accelere udviklingen af atomdrevne rumfartøjer, som kan tilbagelægge enorme afstande på små mængder brændstof. Målet er at opsende den første atomdrevne sonde i 2013. Specielt satser Nasa på atomdrevne brændselsceller og fremdriftssystemer til de kommende mellemstore ubemandede rummissioner.

Målet er i første omgang at udvikle et atomdrevet brændselssystem som skal kombineres med en Sterlingmotor i et lukket system - en atomdreven brændelscelle, som allerede har fået navnet Advanced Stirling Radioisotope Generator - ASRG.

Brug for mindre brændstof

Sådanne brændselssystemer er fire gange mere effektive end de termoelektriske generatorer, som er de hidtil eneste atomdrevne brændselsceller, der er blevet benyttet i rummet. Disse såkaldte RTG?er (Radioisotope Thermoelectric Generator - RTG) er blevet brugt på rumsonder som Viking, Pioneer, Voyager, Galileo, Ulysses Cassini og New Horizons.

I ASRG cirkulerer en gas, f.eks. helium eller brint under højt tryk i et lukket system. Når gassen varmes op til omkring 640 °C, genererer den en strøm. Herefter afkøles gassen igen, hvorefter den kan genbruges. ASRG benytter fire gange mindre PuO2 end RTG?erne gjorde, hvilket både er med til at reducere prisen og risikoen for personalet på jorden, som skal klargøre sonderne.

Et gram PuO2 indeholder en massefordeling på 238 dele Plutonium-238 og 32- dele ilt, svarende til 0,88 gram Plutionium-238. På Cassini medbragte man 33 kilo i form af små piller indkapslet i iridium og grafit.

Prototype på 21 kilo

Prototypen på en ASRG forventes at komme til at veje 21 kilo og have en størrelse på 74 x 46 x 30 cemtimeter. Kommende versioner forventes at få en højere effektivitet og operere med temperaturer på 850 og 90 °C.

Det nye nuklear planetprogram er døbt "Discovery and Scout Mission Capabilities Expansion". Det skal omfatte mindre planetmissioner, der benytter den Advancerede Stirling Atomgeneratorer. ASRG udvikles af rumfirmaet Lockheed Martin Astronautics i Pennsylvania for Nasa og det amerikanske energiministerium.

Nasa har nu indkaldt forslag til mellemstore missioner i Discovery og Mars Scout programmer, som skal udnytte disse nye kombinerede nukleare Sterling-brændselsceller. Forslagene skal være Nasa i hus senest den 30. november.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvis det er et lukket system, hvad skaber så fremdriften? Lige nu ved jeg bare at der genereres en strøm og at et eller andet mystifystisk kaldet en stirlingmotor er indblandet.

  • 0
  • 0

Ja, en stirlingmotor laver elektrisk strøm eller mekanisk energi. Ikke af varme men af forskellen mellem varme og kulde, ligesom et kraftværk. Netop derfor er den god ude i rummet da der er meget koldt... Den benytter at gas udvider sig når det bliver varmt og trækker sig sammen når det bliver koldt. Det er teoretisk set den mest ideelle varmemotor man kan lave. se evt. wikipedia

  • 0
  • 0

Det er jo bedre end de "gammeldags" atommotorer som var tänkt at bruge en stribe "atombomber" til att explodere bagud og på den måde lave fremdrift. (Men de var vel kun fantasi?)

  • 0
  • 0

Casper.

Stirlingmotoren er noget der blev opfundet/udviklet på samme tid som dampmaskiner. Beskrivelser fra den tid er mangelfulde. Vist nok fra 1600/1700 talet.

Casper; At du ikke kan huske det; er nok naturligt.

Jeg har en hjemmebyget Stirlingmaskine der virker.

Ellers læs historie.
Marek.

  • 0
  • 0

Stirling motoren er "smart" fordi den har et varmt område - og varme er normalt et problem for emner i rummet (fordi der ikke er nogen nævneværdig varmetransport ud i rummet pga. den manglende atmosfære). Det skulle derfor ikke være noget problem at holde den varme side af Stirling motoren oppe i temperatur.

På den anden side skal gassen afkøles i processen, for at få Stirling motoren til at køre rundt. Hvordan har de helt præcist tænkt sig at arrangere det?

Mvh Claus

  • 0
  • 0

Det er da intet problem at slippe af med varmen i ude i rummet. Der findes mindst tre måder varme kan transporteres hvoraf stråling kan foregå i rummet. Se bare solen og jorden. Varmeledning kan nok ikke foregå i praksis ligesom konvektion, altså via f.eks en luftstrøm, for der er jo næsten tomt. Mht. strålingen så vil den jo transportere sig selv langt pokkers i vold...

  • 0
  • 0

Det er jo egentlig det rene volapyk, særligt i forbindelse med en stirlingmotor. Hvem har oversat det, og stod det virkelig sådan i artiklen?
"I ASRG cirkulerer en gas, f.eks. helium eller brint under højt tryk i et lukket system. Når gassen varmes op til omkring 640 °C, genererer den en strøm. Herefter afkøles gassen igen, hvorefter den kan genbruges."
I øvrigt lyder det energiøkonomisk effektivt at bruge en stirlingmotor i stedet for den sædvanlige termoelektriske generator. Peltier elementer har en elendig virkningsgrad, mest fordi det er svært at lave en god leder som samtidig isolerer termisk. Jeg har dog mine tvivl med hensyn til holdbarheden af sådan en mekanisk maskine.
I øvrigt er det ikke det store problem at komme af med varmen. Det sker ved stråling, og 1m2 kan komme af med ca 500W ved 35grader celcius.
(5.6710E-8 W/(M2K^4) Boltzmann.

I øvrigt skal den elektriske energi bruges til at drive først og fremmest en ionmotor til fremdrift (acceleration/bremsning).

  • 0
  • 0

Husk lige at det hedder en stirlingmotor og ikke en Sterlingmotor. Nu skriver du begge dele, så jeg ved ikke hvilket af navnene du selv anser for det rigtige, men motoren har hverken noget med sølv eller valuta at gøre. Den er derimod angivelig opfundet af den skotske præst Robert Stirling og patentansøgt i 1816.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten