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Space Nuclear Fission Electric Power Systems
Die Vorteile von Kernspaltungsenergieanlagen im Weltraum lassen sich wie folgt zusammenfassen: kompakte Größe.
Geringe bis mittlere Masse.
Lange Betriebsdauer.
Die Fähigkeit, in extrem feindlichen Umgebungen zu arbeiten.
Betrieb unabhängig von der Entfernung zur Sonne oder der Ausrichtung zur Sonne.
Und hohe Systemzuverlässigkeit und Autonomie. Da der Leistungsbedarf in den zweistelligen Kilowatt- und Megawattbereich vordringt, scheint die Kernspaltungsenergie die einzige realistische Energieoption zu sein. Die Bausteine für elektrische Weltraum-Kernspaltungssysteme umfassen den Reaktor als Wärmequelle, Stromerzeugungsanlagen zur Umwandlung der thermischen Energie in elektrische Energie, Abwärmeabfuhrstrahler und Abschirmungen zum Schutz der Nutzlast des Raumfahrzeugs. Bei den Stromerzeugungsanlagen kann es sich entweder um statische elektrische Umwandlungselemente handeln, die keine beweglichen Teile haben (z. B. thermoelektrische oder thermionische), oder um dynamische Umwandlungskomponenten (z. B. Rankine-, Brayton- oder Stirling-Zyklus). Die USA haben lediglich Uran-Zirkonium-Hydrid-Reaktorkraftwerke im Weltraum oder sogar in vollständigen Systemen in einer simulierten Bodenumgebung demonstriert. Diese Kraftwerke waren für eine begrenzte Lebensdauer von einem Jahr ausgelegt, und die Masse größerer Kraftwerke wäre wahrscheinlich nicht akzeptabel, um den Anforderungen künftiger Missionen gerecht zu werden. An den flüssigmetallgekühlten SP-100-Triebwerken wurden umfangreiche Entwicklungsarbeiten durchgeführt, und die Komponenten waren auf dem besten Weg, in einer relevanten Umgebung getestet zu werden. Ein allgemeines Flugsystem für ein Triebwerk mit einer Betriebsdauer von sieben Jahren wurde zwar fertig gestellt, aber weder gebaut noch getestet. In der ehemaligen UdSSR wurden Weltraumreaktoren in großem Umfang als Energiequelle für Radar- und Meeresaufklärungssatelliten genutzt.
Sie haben etwa 31 Missionen gestartet, bei denen Reaktoren mit thermoelektrischen Energieumwandlungssystemen und zwei mit thermionischen Konvertern eingesetzt wurden. Die derzeitigen Aktivitäten konzentrieren sich auf die Oberflächenenergiegewinnung durch Spaltung für Anwendungen auf dem Mond. Die Aktivitäten konzentrieren sich auf die Demonstration der Einsatzfähigkeit der Komponenten. In diesem Buch werden die Komponenten eines Kernspaltungsenergiesystems, die wichtigsten Anforderungen und Sicherheitsfragen, verschiedene Entwicklungsprogramme, der Stand der Entwicklungen und Entwicklungsfragen erörtert.
| ISBN: | 9780974144344 |
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| Einband: | Taschenbuch |
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