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.
Aber wegen der Abschirmung der Radioaktivität kommen sowieso nur
Alpha-Strahler in Frage.
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.
Siehe auch:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Radionuklidbatterie#Brennstoffe
Die meisten dieser Stoffe sind einfach zu kurz haltbar - oder haben
zu lange Halbwertszeiten. Je mehr pro Zeiteinheit zerfällt desto
größer ist die Energiedichte - Energie pro Masse - aber desto
schneller fällt die abgegebene thermische Energie.
Für die Raumfahrt sinnvoll sind fast nur Plutonium 238 (Halbwertszeit
87,7 Jahre) und Americium 241. (Halbwertszeit 432,2 Jahre)
Wer mehr erfahren will:
> http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2011/10/07/alternativen-zu-plutionium-in-rtg/
> http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2013/12/15/alternativen-fuer-rtg/
> 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.
Denke bitte daran, dass Frankreich ca. 80% der Energie aus
Kernkraftwerken bezieht. Die Reaktion "Atom - Hilfe" gilt primär für
Deutschland.
> 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 musste ihres aus Russland
beziehen. Die Herstellung ist nicht trivial. Man muss die Brennstäbe
nach ca. einem Jahr (also lange bevor sie verbraucht sind!) aus dem
Reaktor entnehmen, Neptunium 237 extrahieren, anreichern und
erneut in den Reaktor stecken.
Im Prinzip betreibt man einen Brutreaktor nur für die Raumfahrt.
siehe:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Plutonium#Radionuklidbatterien_f.C3.BCr_die_Raumfahrt
Die Herstellung ist wirklich teuer, und man benötigt es eigentlich
nur für Raumsonden ab bzw. jenseits der Saturnbahn.
Wichtiger ist hier die Missionsdauer (auch Solarzellen altern) und
die geplante Stromproduktion am Zielort am Ende der Primärmission.
Andere Faktoren die hier eine Rolle spielen ist das Gewicht der Sonde
und die verfügbaren Startraketen. Hat man noch Nutzlast übrig, kann
man die Solarzellenmodule größer bauen. Muss man bei Solarzellen eine
größere Rakete nehmen, ist ein RTG eventuell billiger.
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...
> 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.
Aber wegen der Abschirmung der Radioaktivität kommen sowieso nur
Alpha-Strahler in Frage.
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.
Siehe auch:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Radionuklidbatterie#Brennstoffe
Die meisten dieser Stoffe sind einfach zu kurz haltbar - oder haben
zu lange Halbwertszeiten. Je mehr pro Zeiteinheit zerfällt desto
größer ist die Energiedichte - Energie pro Masse - aber desto
schneller fällt die abgegebene thermische Energie.
Für die Raumfahrt sinnvoll sind fast nur Plutonium 238 (Halbwertszeit
87,7 Jahre) und Americium 241. (Halbwertszeit 432,2 Jahre)
Wer mehr erfahren will:
> http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2011/10/07/alternativen-zu-plutionium-in-rtg/
> http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2013/12/15/alternativen-fuer-rtg/
> 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.
Denke bitte daran, dass Frankreich ca. 80% der Energie aus
Kernkraftwerken bezieht. Die Reaktion "Atom - Hilfe" gilt primär für
Deutschland.
> 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 musste ihres aus Russland
beziehen. Die Herstellung ist nicht trivial. Man muss die Brennstäbe
nach ca. einem Jahr (also lange bevor sie verbraucht sind!) aus dem
Reaktor entnehmen, Neptunium 237 extrahieren, anreichern und
erneut in den Reaktor stecken.
Im Prinzip betreibt man einen Brutreaktor nur für die Raumfahrt.
siehe:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Plutonium#Radionuklidbatterien_f.C3.BCr_die_Raumfahrt
Die Herstellung ist wirklich teuer, und man benötigt es eigentlich
nur für Raumsonden ab bzw. jenseits der Saturnbahn.
Wichtiger ist hier die Missionsdauer (auch Solarzellen altern) und
die geplante Stromproduktion am Zielort am Ende der Primärmission.
Andere Faktoren die hier eine Rolle spielen ist das Gewicht der Sonde
und die verfügbaren Startraketen. Hat man noch Nutzlast übrig, kann
man die Solarzellenmodule größer bauen. Muss man bei Solarzellen eine
größere Rakete nehmen, ist ein RTG eventuell billiger.
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...