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Wenn wir zur Erforschung des Weltraums zurückkehren

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Einführung der Trägerrakete New Horizons, Cape Canaveral, 2006.

Im Dezember veröffentlichte die Washington Post einen Artikel über einen Durchbruch für die Raumfahrtindustrie: Die USA erhielten 50 Gramm Plutonium-238, ein unbewaffnetes Isotop und potenziellen Treibstoff für tiefe Raumfahrzeuge. Auf solchen flogen das Cassini-Raumschiff und die Voyagers-Linie. Das letzte Gerät auf Plutonium war die interplanetare Station der NASA. New Horizons: Im Herbst 2015 machte sie ein paar Bilder von Plutos Oberfläche , das Internet war verrückt nach ihnen.

Das Funktionsprinzip solcher Geräte ist einfach: Ingenieure setzen einen Generator (RTG) ein - Plutoniumdioxid, ein radioaktives Isotop mit einer Halbwertszeit von 88 Jahren, eine solche „Perpetual Battery“. Es erspart dem Gerät die Notwendigkeit, ständig im Licht zu sein, als ob es von Sonnenkollektoren gespeist würde, und stirbt nicht, sondern fliegt nur von der Sonne weg. Aber die Paneele sind kurzlebig: Sie sind zerbrechlich und zersetzen sich schnell (was sind 20 Jahre für einen endlosen Raum, meine Herren?).

In über 60 Jahren RTG-Verfeinerung haben die Ingenieure eine Reihe von Isotopen aussortiert, das Schutzniveau erhöht und eine hervorragende Technologie entwickelt: Wenn Sie Forschungsgeräte mit Enden in den Weltraum schicken, müssen Sie nicht einmal über die Entsorgung von Plutonium nachdenken. Andere Ingenieure begannen mit der Entwicklung von Generatoren mit erhöhter Energieeffizienz. Es gab gute Aussichten, den Weltraum zu studieren.

Und Plutonium endete: 1985 kam die Welt auf die Idee, das nukleare Potenzial der Staaten und der UdSSR, der einzigen Plutoniumproduzenten, zu begrenzen. Die Produktionskapazitäten von Plutonium ohne Waffenqualität in den USA waren an Waffenqualität gebunden, sodass wir das gesamte Zelt zusammenbrechen mussten. Und die Lagerbestände des Kalten Krieges wurden schneller aufgelöst, als unsere Regierungen zur Besinnung kommen konnten: 1988 stellten die Vereinigten Staaten die Plutoniumproduktion ein, als sie das Energieministerium entließen. 1992 begann das US-Energieministerium mit dem Kauf von Plutonium aus Russland. Der Vertrag ermöglichte es der NASA, das Wissenschaftslabor von Curiosity zum Mars zu schicken. Das US-Energieministerium hat 35 Kilogramm altes Plutonium in der Hand: Die Energieabgabe aus den achtziger Jahren ist auf 80 Prozent gesunken und sinkt weiter.

Im Jahr 2001 unterstützte die NASA den US-amerikanischen State Research Council bei der Einberufung eines Komitees zur Überprüfung des Status der Plutonium-238-Produktion. Nun, dann haben alle verstanden:

  • dass Plutonium-238 nicht in der Natur liegt
  • dass er keine Waffen ist
  • dass das Energieministerium vergeblich entlassen
  • dass die Staaten keine RTGs für nachfolgende Missionen erstellen können.

Nach 12 Jahren gab das Wissenschaftslabor in Tennessee 2013 den Startschuss für den Start von Reaktoren, finanzierte und erweiterte die Kapazitäten von zwei weiteren Labors in Los Alamos und Idaho, um den Prozess zu beschleunigen. Das Energieministerium hat sich ein Ziel von 1,5 bis 2 Kilogramm Plutonium pro Jahr gesetzt. Optimismus der höchsten Kategorie. 3 Jahre lang produzierten sie 50 Gramm, das sind 50 Gramm mehr als in Russland im gleichen Zeitraum.

Was macht Russland?


Entweder nichts oder es ist still und arbeitet leise und langsam. Es gibt Gerüchte in der Presse, aber der genaue Beobachter hat nichts zu bemerken.
Vor einem Jahr verteidigte ich mein Diplom für Projekte, die die RTG in den Weltraum zurückbringen würden. Und er würde das Thema in seiner Dissertation fortsetzen, in einem Unternehmen mit Experten im Schiffbau und Veteranen der Atomindustrie schreiben. Ähnlich wie in Russland konnten sie noch am NPO Krasnaya Zvezda studieren: Früher bauten sie Kernkraftwerke für den Einsatz im Weltraum - BUK, TOPAZ, das ist alles . Er bat darum, dorthin zu gehen, aber sie lehnten mich ab: Sie wollten den Sicherheitsstempel nicht aufhängen und eine Sonderkommission für die Dissertation sammeln - viele Probleme für einen Studenten. Reine Fahrlässigkeit.

Wenn wir genug Treibstoff zum Fliegen bekommen


Nach 10 Jahren das Minimum, wenn wir hart zusammenarbeiten. Heute kann die NASA neues Plutonium mit altem im Verhältnis 1: 2 mischen. Das Oakridge Laboratory in Tennessee verspricht, bis Anfang des nächsten Jahrzehnts 1,5 Kilogramm Plutonium herzustellen. Herkömmlicherweise werden wir im Jahr 2025 5 Kilogramm nutzbaren Kraftstoff haben - das alte Plutonium wird noch unbrauchbarer und die Proportionen werden ersetzt. Das Ergebnis wird für eine Mission ausreichen, selbst unter Berücksichtigung neuer Generatortypen, mit einer vierfachen Effizienzsteigerung.

Von dem alten Treibstoff werden im Jahr 2020 25 Kilogramm auf eine internationale Mission zu den Monden des Jupiter gehen. Roscosmos wird ebenfalls teilnehmen: RIA schrieb 2013, dass sie 2 RTGs haben werden, aber es gibt niemanden, der dies bestätigt.

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Der Grund für meine Traurigkeit ist ein Untersuchungsschreiben der NASA-Administration vom 29. April 2008 an das US-Energieministerium

Ich schaue auf den Startplan 2008 und bin traurig: Zusätzlich zu den 8 abgesagten Projekten muss die NASA den gleichen Betrag verschieben. Die Erforschung des Weltraums - und 99% des Sonnensystems - wird frühestens Mitte der zwanziger Jahre fortgesetzt. In der Zwischenzeit werden wir im Wunderland leben: Um an Ort und Stelle zu bleiben, müssen wir sehr, sehr schnell vorwärts rennen.

Source: https://habr.com/ru/post/de389983/

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