Kazzenkatt schrieb am 11. März 2015 20:01
> Flyingcircus schrieb am 11. März 2015 17:23
>
> > Mit modernerer Technik wäre sicherlich auch eine Gewichtsreduktion
> > drin gewesen.
>
> Vermutlich nicht. Die Hauptmasse kommt durch die Abschirmung zustande
> - und die ist dafür gedacht, die Explosion bzw. den Wiedereintritt
> bei einem Fehler beim Start zu überleben.
Man würde ja annehmen dass es auch auf diesem Gebiet in den letzten
50 Jahren Fortschritte gab :)
Ich habe mich übrigens geirrt, SNAP 19 wog nur 14kg
> Man hätte aber z.B. passende Heizelemente einbauen können. Ohne die
> Generatoren (vergleichbar Peltier-Elementen) benötigt man nicht diese
> Leistungsdichte. Gleichzeitig beträgt der Wirkungsgrad 100% statt nur
> 6-8%. Man braucht dafür nicht viel. Ich würde ca. 30gr schätzen,
> gegenüber mehreren Kg für RTGs.
Das tolle am RTG ist dass man auch dort die nicht genutzte Abwärme
als Heizenergie nutzen kann und die elektrische Leistung fast
komplett für den eigentlichen Betrieb verwendet werden kann, statt
zur Hälfte fürs Aufheizen verbraten zu werden... so hätte vielleicht
schon ein RTG mit deutlich weniger Leistung für Philae gereicht.
Nebenbei wären bei ~5% erreichbarem Wirkungsgrad z.B. auch nur etwa
1,5kg Pu-238 nötig um die Energieversorgung von Philae für über 10
Jahre zu sichern.
> Je mehr pro Zeiteinheit zerfällt desto
> größer ist die Energiedichte - Energie pro Masse
1. meinst du die Leistungsdichte, und 2. stimmt das so nicht ganz, es
gibt natürlich einen direkten Zusammenhang zwischen Zerfallsrate und
Leistungsdichte, aber es hängt auch von der spezifischen
Zerfallsenergie ab.
> > Der Hauptgrund dürfte die nach wie vor starke Abneigung gegenüber
> > Technologien die Radionuklide nutzen sein.
>
> Nein, die Wissenschaftler dürften eher pragmatisch an die Arbeit
> gehen.
Wissenschaftler leben aber nicht völlig isoliert vom Rest der Welt,
oder losgelöst von Gesetzgebungen und moralischen Richtlinien, auch
die ESA hat an ihren Ruf in der Öffentlichkeit zu denken.
> Denke bitte daran, dass Frankreich ca. 80% der Energie aus
> Kernkraftwerken bezieht. Die Reaktion "Atom - Hilfe" gilt primär für
> Deutschland.
Doof ist dann nur wenn ein großteil der Mission in Deutschland
geplant und gebaut wird.
> > Es gab vielleicht auch andere Gründe kein RTG zu verwenden, aber
> > welche das gewesen sein könnten hat bei der ESA meines Wissens bis
> > heute keiner ein Wort verloren.
>
> Man hat kein Plutonium 238 gehabt?
Die NASA ist auch wiederholt an große Mengen Pu-238 herangekommen, in
den letzten 30 Jahren haben sie das Zeug Zentnerweise (allein knapp
24kg für Cassini) in ihren Sonden verwendet, es wäre wohl kein Ding
der Unmöglichkeit für die ESA gewesen sich 1,5kg Pu-238 zu besorgen.
> Andere Faktoren die hier eine Rolle spielen ist das Gewicht der Sonde
> und die verfügbaren Startraketen.
Inwiefern ist das ein anderer Faktor? Um das Gewicht ging es doch
gerade...
> Hat man noch Nutzlast übrig, kann
> man die Solarzellenmodule größer bauen. Muss man bei Solarzellen eine
> größere Rakete nehmen, ist ein RTG eventuell billiger.
Die Batterien sollte man auch nicht unterschätzen.
Ich weiß nicht welche Technik die Batterien nutzen aber 100W/kg
sollten denke ich ein realistischer Wert sein, das wären also über
10kg alleine für die Batterien, das Photovoltaikmodul wird kaum
weniger wiegen, womit wir bereits bei deutlich mehr Gewicht als für
ein RTG mit vergleichbarer Leistung wären.
> Bei festem Budget geht es darum, welche wissenschaftlichen
> Experimente man mit dem Geld zum Ziel senden kann, daher wird
> meistens die billigste Lösung genommen. Und das ist fast nie die
> RTG-Lösung...
Das stimmt natürlich, ein RTG wäre zweifelsohne teurer geworden als
die Energieversorgung mit Photovoltaik und Batterien, auch wenn man
das Gewicht völlig außen vor lässt.
Die Frage ist nur ob es die Mehrinvestition nicht vielleicht wert
gewesen wäre um das Risiko eines Ausfalls zu reduzieren.
Vermutlich lautet die Antwort schlicht nein, da man bereits den
Großteil der wichtigen Daten innerhalb der ersten Tage des Betriebs
abgreifen konnte.. und bei denjenigen Daten die man nicht abgreifen
konnte (Bohrer) hätte ein RTG auch nichts geholfen.
> Flyingcircus schrieb am 11. März 2015 17:23
>
> > Mit modernerer Technik wäre sicherlich auch eine Gewichtsreduktion
> > drin gewesen.
>
> Vermutlich nicht. Die Hauptmasse kommt durch die Abschirmung zustande
> - und die ist dafür gedacht, die Explosion bzw. den Wiedereintritt
> bei einem Fehler beim Start zu überleben.
Man würde ja annehmen dass es auch auf diesem Gebiet in den letzten
50 Jahren Fortschritte gab :)
Ich habe mich übrigens geirrt, SNAP 19 wog nur 14kg
> Man hätte aber z.B. passende Heizelemente einbauen können. Ohne die
> Generatoren (vergleichbar Peltier-Elementen) benötigt man nicht diese
> Leistungsdichte. Gleichzeitig beträgt der Wirkungsgrad 100% statt nur
> 6-8%. Man braucht dafür nicht viel. Ich würde ca. 30gr schätzen,
> gegenüber mehreren Kg für RTGs.
Das tolle am RTG ist dass man auch dort die nicht genutzte Abwärme
als Heizenergie nutzen kann und die elektrische Leistung fast
komplett für den eigentlichen Betrieb verwendet werden kann, statt
zur Hälfte fürs Aufheizen verbraten zu werden... so hätte vielleicht
schon ein RTG mit deutlich weniger Leistung für Philae gereicht.
Nebenbei wären bei ~5% erreichbarem Wirkungsgrad z.B. auch nur etwa
1,5kg Pu-238 nötig um die Energieversorgung von Philae für über 10
Jahre zu sichern.
> Je mehr pro Zeiteinheit zerfällt desto
> größer ist die Energiedichte - Energie pro Masse
1. meinst du die Leistungsdichte, und 2. stimmt das so nicht ganz, es
gibt natürlich einen direkten Zusammenhang zwischen Zerfallsrate und
Leistungsdichte, aber es hängt auch von der spezifischen
Zerfallsenergie ab.
> > Der Hauptgrund dürfte die nach wie vor starke Abneigung gegenüber
> > Technologien die Radionuklide nutzen sein.
>
> Nein, die Wissenschaftler dürften eher pragmatisch an die Arbeit
> gehen.
Wissenschaftler leben aber nicht völlig isoliert vom Rest der Welt,
oder losgelöst von Gesetzgebungen und moralischen Richtlinien, auch
die ESA hat an ihren Ruf in der Öffentlichkeit zu denken.
> Denke bitte daran, dass Frankreich ca. 80% der Energie aus
> Kernkraftwerken bezieht. Die Reaktion "Atom - Hilfe" gilt primär für
> Deutschland.
Doof ist dann nur wenn ein großteil der Mission in Deutschland
geplant und gebaut wird.
> > Es gab vielleicht auch andere Gründe kein RTG zu verwenden, aber
> > welche das gewesen sein könnten hat bei der ESA meines Wissens bis
> > heute keiner ein Wort verloren.
>
> Man hat kein Plutonium 238 gehabt?
Die NASA ist auch wiederholt an große Mengen Pu-238 herangekommen, in
den letzten 30 Jahren haben sie das Zeug Zentnerweise (allein knapp
24kg für Cassini) in ihren Sonden verwendet, es wäre wohl kein Ding
der Unmöglichkeit für die ESA gewesen sich 1,5kg Pu-238 zu besorgen.
> Andere Faktoren die hier eine Rolle spielen ist das Gewicht der Sonde
> und die verfügbaren Startraketen.
Inwiefern ist das ein anderer Faktor? Um das Gewicht ging es doch
gerade...
> Hat man noch Nutzlast übrig, kann
> man die Solarzellenmodule größer bauen. Muss man bei Solarzellen eine
> größere Rakete nehmen, ist ein RTG eventuell billiger.
Die Batterien sollte man auch nicht unterschätzen.
Ich weiß nicht welche Technik die Batterien nutzen aber 100W/kg
sollten denke ich ein realistischer Wert sein, das wären also über
10kg alleine für die Batterien, das Photovoltaikmodul wird kaum
weniger wiegen, womit wir bereits bei deutlich mehr Gewicht als für
ein RTG mit vergleichbarer Leistung wären.
> Bei festem Budget geht es darum, welche wissenschaftlichen
> Experimente man mit dem Geld zum Ziel senden kann, daher wird
> meistens die billigste Lösung genommen. Und das ist fast nie die
> RTG-Lösung...
Das stimmt natürlich, ein RTG wäre zweifelsohne teurer geworden als
die Energieversorgung mit Photovoltaik und Batterien, auch wenn man
das Gewicht völlig außen vor lässt.
Die Frage ist nur ob es die Mehrinvestition nicht vielleicht wert
gewesen wäre um das Risiko eines Ausfalls zu reduzieren.
Vermutlich lautet die Antwort schlicht nein, da man bereits den
Großteil der wichtigen Daten innerhalb der ersten Tage des Betriebs
abgreifen konnte.. und bei denjenigen Daten die man nicht abgreifen
konnte (Bohrer) hätte ein RTG auch nichts geholfen.