ruimtevaart en kernenergie

Voortstuwing nog niet helemaal maar kernergie wordt wel gebruikt als energiebron.
Voyager 1 en 2 bijv hebben een kleine kernreactor aan boord.

Omdat de lancering altijd nog een groot risico is

Ze richten zich nu voornamelijk op plasma als voortstuwing in de toekomst

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 02:46 schreef sturmpie het volgende:
Waarom is er nog geen ruimtevaartuig dat zich met kernenergie voortstuwt ?

Hoe zie jij die voortstuwing?
Een reeks kernbommen die afgaan en het vaartuig snelheid geven? (Bestaan gedetailleerde plannen voor, maar niet bijster handig in de atmosfeer.)

Mag niet.
http://en.wikipedia.org/wiki/Partial_Nuclear_Test_Ban_Treaty

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 03:01 schreef SiGNe het volgende:
Voortstuwing nog niet helemaal maar kernergie wordt wel gebruikt als energiebron.
Voyager 1 en 2 bijv hebben een kleine kernreactor aan boord.

Nee, ze wekken energie op van de warmte uit radioactief verval. Dat is wat anders dan een kernreactor

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 07:06 schreef ADQ het volgende:

[..]

Hoe zie jij die voortstuwing?
Een reeks kernbommen die afgaan en het vaartuig snelheid geven? (Bestaan gedetailleerde plannen voor, maar niet bijster handig in de atmosfeer.)

Wat dacht je van een ionenmotor

quote:

In een ionenmotor wordt brandstof niet verbrand, maar geïoniseerd. De hierbij vrijkomende ionen passeren twee sterk elektrisch geladen roosters en worden daardoor versneld. De kracht die de versnelling van de ionen veroorzaakt, zorgt voor een tegenovergestelde reactiekracht, dit is de voortstuwingskracht die de ionenmotor produceert.

Als brandstof wordt het edelgas xenon gebruikt. In het verleden is wel geëxperimenteerd met natrium en kwik, maar deze stoffen hadden een eroderende werking op de ionenmotor.

De elektrische energie die nodig is voor het ioniseren van de brandstof en het versnellen van de vrijkomende ionen wordt ontleend aan zonnepanelen. In de toekomst worden hier wellicht ook kernreactoren voor gebruikt.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Ionenmotor

Een ionenmotor op kernenergie is eigenlijk ook de enige raketmotor die nog kan werken op grote afstand ( Een afstand waar je niets meer aan zonnepanelen hebt)
Gewone raketbrandstof kan daar natuurlijk ook nog werken, maar dat zal relatief snel opraken.

Hoe zou zo'n voorstuwing dan moeten werken? Het totale momentum van zo'n systeem kan niet veranderen. Dus als de raket de ene kant uitvliegt moet er iets anders de andere kant uitvliegen. (Traditioneel uitgestoten brandstof.)

Ik heb al jaren twee fantastische ideeen voor nucleaire ruimtevaart.

1) Met behulp van een nucleaire shape-charge (samenballing van de kracht van meerdere explosies op één punt) creeer je een zwart gat voor het ruimteschip. Dan 'valt' het ruimteschip automatisch steeds sneller naar voren en als je dan het zwarte gat vangt met een koolstof hengel dan valt je niet echt in het gat (want dat zou onplezierig zijn) maar blijft de versnelling doorgaan. Aangezien een koolstof hengel uit ervaring bijna niks weegt en koolstof niet kan verbranden zolang er geen zuurstof bij komt (en dat is niet aanwezig in het vacuum van het heelal) zal die zelf geen last hebben van het zwarte gat of de hoge temperatuur van de voorafgaande explosie. Bovendien, als de hengel wel wat aangetrokken wordt door het zwarte gat dan is dat alleen maar een pluspunt: zonder meerkosten een langere hengel!

2) Met behulp van een hyperdrive de ruimte-tijd voor het ruimteschip vervormen zodat het geen tijd kost om een bepaalde afstand te overbruggen. De hyperdrive wordt met kernenergieplasma in een quantumverstrengeling met de doelster aangedreven. De daaruit voorkomende Maxwelliaanse nanogravitatiegolven als gevolg van het relaxen van de 9-dimensionale snaren stuwen het ruimteschip voort in het vervormde tijdloze vlak (wat zonder Bose-Einstein condensaat niet zou lukken, dat is de doorbraak die nog niemand bedacht had!).

TS vraagt: "Waarom is er nog geen ruimtevaartuig dat zich met kernenergie voortstuwt ? "

Simpel, om twee redenen: Er is nog geen investeerder gevonden die de genialiteit van mijn ideeen heeft ingezien. Maarja, dat komt natuurlijk omdat zij meer verstand hebben van geld dan van natuurkunde. De tweede reden is dat Shell mijn plannen en patenten via een tussenpersoon gekocht heeft en ze in een kluis opgeborgen heeft zodat de wereld afhankelijk blijft van hun olie. Met hun advocaten voorkomen zij dat deze plannen ooit gerealiseerd worden.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 11:47 schreef cynicus het volgende:

Simpel, om twee redenen: Er is nog geen investeerder gevonden die de genialiteit van mijn ideeen heeft ingezien. Maarja, dat komt natuurlijk omdat zij meer verstand hebben van geld dan van natuurkunde. De tweede reden is dat Shell mijn plannen en patenten via een tussenpersoon gekocht heeft en ze in een kluis opgeborgen heeft zodat de wereld afhankelijk blijft van hun olie. Met hun advocaten voorkomen zij dat deze plannen ooit gerealiseerd worden.

Bent u de reïncarnatie van Tesla, wellicht?

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 11:08 schreef Molurus het volgende:
Hoe zou zo'n voorstuwing dan moeten werken? Het totale momentum van zo'n systeem kan niet veranderen. Dus als de raket de ene kant uitvliegt moet er iets anders de andere kant uitvliegen. (Traditioneel uitgestoten brandstof.)

De reactor wordt gebruikt om bijvoorbeeld vloeibare zuurstof tot superhitte te brengen en uit te stoten. Tot in het begin van de jaren 70 hebben zowel de VS als de voormalige USSR er mee geëxperimenteerd.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 11:50 schreef Molurus het volgende:

[..]



Bent u de reïncarnatie van Tesla, wellicht?

Zolang zich nog geen Edison heeft aangediend ben ik bang van niet. Maar ik twijfel hier sterk over. Het idee van reïncarnatie is namelijk dat je niks meer weet van je vorige leven, hoewel na het nuttigen van spirituele drank of geest-vrijmakende middelen ik mij wel meen te herinneren dat ik graag torens bouwde waaruit bliksemschichten schoten onder het motto 'hij die het verleden beheerst, beheerst de toekomst'. Vanuit die gedachte werk ik ook aan een tijdreis machine, maar daarover later misschien meer.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 11:57 schreef Megumi het volgende:

[..]

De reactor wordt gebruikt om bijvoorbeeld vloeibare zuurstof tot superhitte te brengen en uit te stoten. Tot in het begin van de jaren 70 hebben zowel de VS als de voormalige USSR er mee geëxperimenteerd.

Dan ben je toch weer direct afhankelijk van de massa van de zuurstof die je uitstoot. En die zal - betrekkelijk snel - opraken.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 12:00 schreef Molurus het volgende:

[..]

Dan ben je toch weer direct afhankelijk van de massa van de zuurstof die je uitstoot. En die zal - betrekkelijk snel - opraken.

Wat ook kan is een elektrische ionen motor. De stroom daarvoor kan bijvoorbeeld door een kernreactor geleverd worden. Maar je zal inderdaad iets moeten uitstoten. In dit geval ionen. En dat kan door bijvoorbeeld een gas te ioniseren. Wat in bijvoorbeeld lasers min of meer ook gebeurd. Zie ook Deep space 1 http://nmp.jpl.nasa.gov/ds1/ .

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 12:04 schreef Megumi het volgende:

[..]

Wat ook kan is een elektrische ionen motor. De stroom daarvoor kan bijvoorbeeld door een kernreactor geleverd worden. Maar je zal inderdaad iets moeten uitstoten. In dit geval ionen. En dat kan door bijvoorbeeld een gas te ioniseren. Wat in bijvoorbeeld lasers min of meer ook gebeurd.

Er is wel 1 andere mogelijkheid, anders dan het uitstoten van materie: een zonnezeil. Dat is bij mijn weten de enige vorm van voortstuwing in de ruimte die er is bedacht die niet afhangt van het uitstoten van massa.

Het gaat alleen niet zo heel snel, maar het is wel duurzaam in tegenstelling tot alle andere ideeën. Nadeel is natuurlijk dat je niet kunt kiezen voor een richting.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 12:06 schreef Molurus het volgende:

[..]

Er is wel 1 andere mogelijkheid, anders dan het uitstoten van materie: een zonnezeil. Dat is bij mijn weten de enige vorm van voortstuwing in de ruimte die er is bedacht die niet afhangt van het uitstoten van massa.

Het gaat alleen niet zo heel snel, maar het is wel duurzaam in tegenstelling tot alle andere ideeën. Nadeel is natuurlijk dat je niet kunt kiezen voor een richting.

Maar daar heb je dus niets meer aan als er geen zon en geen ster dichtbij is.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 12:22 schreef barthol het volgende:

[..]

Maar daar heb je dus niets meer aan als er geen zon en geen ster dichtbij is.

Het reizen naar bijvoorbeeld andere sterren met een zonnezeil of ionen motor is denk ik gezien de enorme afstanden en de tijd die het kost zo wie zo lastig.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 12:26 schreef Megumi het volgende:

[..]

Het reizen naar bijvoorbeeld andere sterren met een zonnezeil of ionen motor is denk ik gezien de enorme afstanden en de tijd die het kost zo wie zo lastig.

Ja het kost tijd. Maar zo'n reis is natuurlijk niet bemand.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 12:22 schreef barthol het volgende:

[..]

Maar daar heb je dus niets meer aan als er geen zon en geen ster dichtbij is.

Zo ver ga je met reguliere uitstoot van materie om te versnellen toch nooit komen.

[ Bericht 0% gewijzigd door Molurus op 01-10-2014 19:13:22 ]

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 17:06 schreef Molurus het volgende:

[..]

Zo ver ga je met reguliere uitstof van materie om te versnellen toch nooit komen.

OK
Maar die Ionenmotor komt natuurlijk wel al een heel eind op weg als je de gegevens over
het NEXT (NASA’s Evolutionary Xenon Thruster) experiment bekijkt (zie hier)
5 jaar continu gewerkt, (=5 jaar versnelling en in die 5 jaar 770 kg brandstof verbruikt)
En een maximale snelheid die veel en veel hoger is dan te bereiken met andere vormen
van voortstuwing.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 19:12 schreef barthol het volgende:

[..]

OK
Maar die Ionenmotor komt natuurlijk wel al een heel eind op weg als je de gegevens over
het NEXT (NASA’s Evolutionary Xenon Thruster) experiment bekijkt (zie hier)
5 jaar continu gewerkt, (=5 jaar versnelling en in die 5 jaar 770 kg brandstof verbruikt)
En een maximale snelheid die veel en veel hoger is dan te bereiken met andere vormen
van voortstuwing.

Uit die link:

"This demonstrated performance permits future science spacecraft to travel to varied destinations, such as extended tours of multi-asteroids, comets, and outer planets and their moons."

Dan praten we over een gebied dat nog niet in de buurt is van de rand van het zonnestelsel. Het gebied waarin de planeten zich vinden kun je vergelijken met het gaatje in een langspeelplaat, waarbij de langspeelplaat het hele zonnestelsel is.

De voyagers zijn overigens al wel een heel stuk verder, voornamelijk door planeten te gebruiken als katapult. Voyager 1 heeft momenteel een snelheid ten opzichte van de zon van 17 km/s. Ik verwacht niet dat we veel verder gaan komen met zo'n ionenmotor.

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 19:20 schreef Molurus het volgende:

[..]

Uit die link:

"This demonstrated performance permits future science spacecraft to travel to varied destinations, such as extended tours of multi-asteroids, comets, and outer planets and their moons."

Dan praten we over een gebied dat nog niet in de buurt is van de rand van het zonnestelsel. Het gebied waarin de planeten zich vinden kun je vergelijken met het gaatje in een langspeelplaat, waarbij de langspeelplaat het hele zonnestelsel is.

De voyagers zijn overigens al wel een heel stuk verder, voornamelijk door planeten te gebruiken als katapult. Voyager 1 heeft momenteel een snelheid ten opzichte van de zon van 17 km/s. Ik verwacht niet dat we veel verder gaan komen met zo'n ionenmotor.

17 km/s.... De ionenmotor haalt meer dan het 5 voudige.

quote:

Het goede nieuws is echter dat de maximale snelheid van een ruimtevaartuig aangedreven door een ionenmotor op 321.000km/u ligt, een snelheid waar de huidige vaartuigen nauwelijks bij in de buurt komen.

321.000 km/u dat is 89.17 km/s

quote:

Op woensdag 1 oktober 2014 19:27 schreef barthol het volgende:

[..]

17 km/s.... De ionenmotor haalt meer dan het 5 voudige.

[..]

321.000 km/u dat is 89.17 km/s

Daarmee doe je er 'slechts' 7 jaar over om te komen waar Voyager 1 nu is. En dat lijkt me nog ruim in de range waar een zonnezeil nog wel werkt.

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail

"A small team had initially proposed a beryllium inflated sail that would go down to 0.05 AU from the Sun in order to get an acceleration peaking at 36.4 m/s2, reaching a speed of 0.00264c (about 950 km/s) in less than a day."

Dus schrijf een zonnezeil niet op voorhand af.