Lockheed Martin entwickelt Nuklear-Antrieb für US-Raumschiffe
Lockheed Martin, also einer der größten Rüstungskonzerne der Welt, hat kürzlich 33,7 Millionen US-Dollar von der Air Force Research Laboratory (AFRL) erhalten. Das Geld soll im Rahmen des JETSONHigh Power-Programms (Joint Emergent Technology Supplying On-Orbit Nuclear ) eingesetzt werden, um Technologien für die nuklearbetriebene Stromversorgung und Antriebe im Weltraum sowie das Raumfahrzeugdesign weiterzuentwickeln. Das JETSON-Projekt befindet sich derzeit in der Phase der vorläufigen Entwurfsüberprüfung und hat die Möglichkeit, auf die kritische Entwurfsüberprüfungsebene zu gehen.
Mit Space Nuclear Power Corp (SpaceNukes) und BWX Technologies als Partner wird das JETSON-Team auf ddie steigende Nachfrage nach Raumfahrzeugmobilität, Situationsbewusstsein und Stromerzeugung eingehen, das die traditionellen Fähigkeiten von Raumfahrzeugen bei weitem übertrifft. JETSON wird sowohl die an Bord erzeugte elektrische Energie als auch die Möglichkeit bieten, die elektrischen Antriebe „Hall-Thruster“, die in Lockheed Martins LM2100-Satelliten eingesetzt werden, mit Strom zu versorgen. Dies sei ein „entscheidender Schritt“ nach vorn bei der Verwendung von nuklear-elektrischen Antrieben, um Menschen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus zu bringen.
Nuklear-Antriebe für Raketen sind nichts Neues: Die NASA hat bereits gemeinsam mit DARPA, also der Forschungseinheit des US-Verteidigungsministeriums, einen thermischen Nuklear-Antrieb in Entwicklung. Der soll ab 2027 zum Einsatz kommen. Mit einem solchen Antrieb soll die Reise zum Mars nur 45 Tage dauern, mit herkömmlichen Antrieben dauert sie zur Zeit 7 Monate.
Alternative zu Solarenergie im Weltraum
„Kernspaltung für Weltraumanwendungen ist entscheidend, um Technologien einzuführen, die die Art und Weise, wie wir uns im Weltraum bewegen und erkunden, dramatisch verändern könnten“, so Barry Miles, Manager bei Lockheed Martin. „Von Hochleistungs-Elektroteilsystemen und elektrischem Antrieb bis hin zum nuklearen thermischen Antrieb oder zur Spaltflächenstromversorgung konzentriert sich Lockheed Martin darauf, diese Systeme zusammen mit unseren wichtigen Regierungsbehörden und Industriepartnern zu entwickeln.“
Das JETSON-Programm wird einen Spaltungsreaktor verwenden, der Wärme erzeugt, die dann auf Stirling-Motoren übertragen wird, um zwischen 6 kWe und 20 kWe Strom zu erzeugen – viermal mehr Leistung als konventionelle Solaranlagen. Der Reaktor lehnt sich stark an das Design und die Erfahrungen der Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY) Demonstration von 2018 an, die von der NASA und der National Nuclear Security Administration des DoE geleitet wurde.
„Ein zukünftiges JETSON-Flugexperiment wird die Manövrier- und Leistungsfähigkeiten verbessern und damit zukünftige Raumfahrtoperationen prägen“, sagte Andy Phelps, CEO von SpaceNukes. „Die Vereinigten Staaten haben seit 1965 keinen Reaktor mehr im Weltraum getestet. Als erster neuartiger Reaktor, der seit über 50 Jahren getestet wird, bringen wir unserem Land einen technischen Vorsprung – sowohl auf der Erde als auch im Orbit – sowie die Möglichkeit einer zukünftigen Weltraumerkundung.“
Sicherheitsbedenken auf der Erde
Diese Technologie habe das Potenzial, eine wesentlich höhere elektrische Leistung zu erzeugen als Raumfahrzeuge, die von Solarzellen betrieben werden. Für Missionen zur Erforschung des Weltraums, die nicht so nah an der Sonne oder in Bereichen ohne viel Sonnenstrahlung stattfinden, seien nuklear-elektrische Unteranlagen eine großartige Alternative zu Solarzellen.
Um Sorgen wegen der Sicherheit zu entkräften (was passiert, wenn ein Atom-betriebenes Raumschiff in der Erdatmosphäre explodiert?) heißt es, dass sich der Reaktor in einer inaktiven Konfiguration befinde und so konzipiert sei, dass er sich nicht einschaltet und den Spaltungsprozess nicht startet, bevor sich das Raumschiff in einer Umlaufbahn weit entfernt von der Erde befinde.
Die Ambitionen von Unternehmen und Staaten im Weltraum sind in den letzten Jahren wieder größer geworden. Die USA sehen sich durch neue Raumfahrtstaaten wie China oder Indien unter Druck. Da der Orbit der Erde als auch Gestirne wie Mond oder Mars zusehends wegen Kommunikations- und Daten-Services bzw. wegen Rohstoffen interessant werden, ist am NewSpace-Markt derzeit wieder viel Bewegung – siehe auch SpaceX.
GATE Space: Wiener Satelliten-Startup arbeitet in USA mit NASA und Space Force
