{"id":62491,"date":"2020-09-13T16:42:26","date_gmt":"2020-09-13T14:42:26","guid":{"rendered":"https:\/\/schillerinstitute.com\/?page_id=62491"},"modified":"2020-09-30T16:14:30","modified_gmt":"2020-09-30T14:14:30","slug":"michael-paluszek-kernfusionsbetriebene-marsmission","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/michael-paluszek-kernfusionsbetriebene-marsmission\/","title":{"rendered":"Michael Paluszek: &#8222;Kernfusionsbetriebene Marsmission&#8220;"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sehen Sie hier die Rede von Michael Paluszek (USA) von Princeton Satellite Systems im Rahmen der internationalen Internet-Konferenz <em><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"\/?p=61731\" target=\"_blank\">\u201eKriegstreiberei bis zum Armageddon oder ein neues Paradigma souver\u00e4ner Nationen, geeint durch die gemeinsamen Ziele der Menschheit?\u201c<\/a><\/em><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed-youtube wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Michael Paluszek: Kernfusionsbetriebene Marsmission\" width=\"860\" height=\"484\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/QUEXVs3eHLc?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n\n\n<p>\u00a0<\/p>\n<div class=\"toggle-box\"><button class=\"toggle-title\" onclick=\"var d=document.getElementById('toggle-6a3eb4c45e6fc');d.style.display=d.style.display==='none'?'block':'none';\">Die Rede lesen<\/button><div class=\"toggle-content\" id=\"toggle-6a3eb4c45e6fc\" style=\"display:none;\"><\/p>\n<p>Heute werden wir \u00fcber Missionen zum Mars mit Kernfusionsantrieb sprechen.<\/p>\n<p>Der Direkte Fusionsantrieb (Direct Fusion Drive, DFD) ist ein Kernfusions-Raketenantrieb f\u00fcr den Einsatz im Weltraum. Der DFD erzeugt nicht genug Schub, um von einem Planeten oder vom Mond aus damit starten zu k\u00f6nnen. In diesem Vortrag stellen wir ein Transferfahrzeug vor, das mit einem schubstarken nuklear-thermischen Antrieb die Erdumlaufbahn verl\u00e4\u00dft und in eine Umlaufbahn um den Mars einschwenkt.<\/p>\n<p>Wir werden \u00fcber zwei Arten von Kernreaktionen sprechen: die Kernspaltung, bei der Atome gespalten werden, und die Kernfusion, bei der sich Atome verbinden.<\/p>\n<p>Der DFD ist ein neuartiger Raketenantrieb, der aus einem Fusionsreaktor besteht, der eine Plasma-Rakete antreibt. Das unterscheidet sich von vielen anderen Kernfusionstechnologien, weil dieses Fusionstriebwerk sowohl Antrieb als auch Strom f\u00fcr den Betrieb der Nutzlast erzeugen kann.<\/p>\n<p>Und so funktioniert es:<\/p>\n<p>Das DFD-Triebwerk besteht aus einer linearen Anordnung koaxialer Magnete mit einem Paar kleinerer, aber st\u00e4rkerer Spiegelmagnete an den Enden. Im Zentrum der Anordnung der Magnete ist eine Fusionsregion, und um sie herum flie\u00dft k\u00fchles Plasma, um Energie zu gewinnen. Diese Fusionsregion ist etwa so lang wie ein Surfbrett und enth\u00e4lt sehr hei\u00dfes Plasma, das sich wie ein Motor dreht. Antennen, die den Motor umgeben, erzeugen einen neuartigen Hochfrequenz-Heizmechanismus, der auf bestimmte Brennstoff-Ionen abgestimmt ist und einen Strom im Plasma erzeugt. Die Plasma-Ionen werden mit zunehmenden Energiezyklen hochgepumpt, bis die Ionen hei\u00df genug sind, um zu verschmelzen.<\/p>\n<p>Sobald die Ionen verschmelzen, erzeugen sie neue, sehr energiereiche Teilchen, die als Fusionsprodukte bezeichnet werden. Diese Teilchen folgen Bahnen, die sie in die k\u00fchle Plasmaschicht hinein und aus ihr heraus f\u00fchren, w\u00e4hrend sie die Magnetfeldlinien umkreisen. Bei jedem Durchgang verlieren die Fusionsprodukte Energie, bis sie von den offenen Feldlinien eingefangen werden und hinten aus dem Triebwerk herausschie\u00dfen. Dies dauert nur wenige Millisekunden.<\/p>\n<p>Der Spiegelmagnet am Ende des Triebwerks wandelt diese thermische Energie der Elektronen in kinetische Energie der Ionen um, wodurch Schub erzeugt wird, genau wie bei einer normalen Raketend\u00fcse. Die zus\u00e4tzliche W\u00e4rme aus der Fusionsreaktion wird in Elektrizit\u00e4t umgewandelt und liefert Strom f\u00fcr wissenschaftliche Instrumente und Kommunikation.<\/p>\n<p>Die verwendeten Brennstoffe oder Reaktionspartner sind Deuterium und Helium-3. Die Hauptreaktion ist Deuterium plus Helium-3, wobei Helium-4 (die Art Helium, die man in Heliumballons sieht) und ein Proton entstehen. Die meiste Energie steckt in dieser Reaktion.<\/p>\n<p>Wir erhalten auch Nebenreaktionen, bei denen Tritium und Neutronen entstehen. Neutronen besch\u00e4digen die W\u00e4nde, aber es gibt gl\u00fccklicherweise nicht sehr viele davon.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>Tabelle 1: Eigenschaften des DFD-Motors<\/em><\/p>\n<p><div class=\"one-third\"><\/p>\n<p><strong>Parameter<\/strong> <\/p>\n<p>Spezifische Leistung, \u03c3 <\/p>\n<p>Wirkungsgrad, \u03b7 <\/p>\n<p>Treibstofftankanteil, \u03ef <\/p>\n<p>Ausstr\u00f6mungsgeschwindigkeit <\/p>\n<p>Fusionsenergie <\/p>\n<p><\/div><br \/><div class=\"one-third\"><\/p>\n<p><strong>Nomineller Wert<\/strong> <\/p>\n<p>1000 W\/kg <\/p>\n<p>0,4 <\/p>\n<p>0,05 <\/p>\n<p>300 km\/s <\/p>\n<p>1 MW<\/p>\n<p><\/div><br \/><div class=\"one-third last\"><\/p>\n<p><strong>Erreichbare Werte<\/strong><\/p>\n<p>500-2000 W\/kg<\/p>\n<p>0,25-0,6<\/p>\n<p>0,04-0,08<\/p>\n<p>80-300 km\/s<\/p>\n<p>0,5-10 MW<\/p>\n<p><\/div><div class=\"clear\"><\/div><\/p>\n<p>Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften des Direkten Fusionsantriebs. Die Spezifische Leistung ist ein sehr wichtiger Parameter, denn sie zeigt, wie viel Leistung wir pro Masseneinheit erhalten, und das bestimmt, wie gut ein Motor ist. Der Wirkungsgrad besagt, wie viel Leistung von der Fusionsreaktion in den Schub geht. Der Treibstofftankanteil ist besonders wichtig, weil er letztlich begrenzt, wie viel Delta v [\u0394V, Ma\u00df f\u00fcr Man\u00f6vrierf\u00e4higkeit] man mit einem bestimmten Triebwerk bei einer bestimmten Abgasgeschwindigkeit erhalten kann. Sie werden feststellen, da\u00df die Ausstr\u00f6mungsgeschwindigkeit mit 300 km\/s sehr hoch ist. Ein typisches Wasserstoff-Sauerstoff-Triebwerk, wie es in einer Rakete wie dem Space Shuttle verwendet wird, hat eine Geschwindigkeit von etwa 4,5 km\/s; ein Hall-Triebwerk hat eine Geschwindigkeit von 20 km\/s. Die Fusionsenergie eines typischen Triebwerks betr\u00e4gt 1 Megawatt (MW).<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>\u00a9 PSS<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" src=\"http:\/\/2.schillermeet.de\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Paluszek1-903x1024.jpg\" alt=\"This image has an empty alt attribute; its file name is Paluszek1-903x1024.jpg\" width=\"457\" height=\"518\" \/><em>Abb. 1: Aufteilung der Masse eines 1 MW-Fusions-Direktantriebs auf seine verschiedenen Komponenten.<\/em><\/p>\n<p><i>Abbildung 1<\/i> zeigt Ihnen die Aufteilung der Masse des Antriebs auf alle seine Komponenten. Das Rotierende Magnetfeld (RMF<sub>0<\/sub>) und der Radiofrequenz-Antrieb treiben die Fusionsreaktion an, verschwenden aber auch Energie und Bremsstrahlung, das ist R\u00f6ntgen- und Synchrotronstrahlung. All dies wird in den Motor zur\u00fcckgef\u00fchrt, und ein Teil davon geht als Abw\u00e4rme an den K\u00fchler verloren.<\/p>\n<p>Schnellere Weltraumfl\u00fcge mit dem Fusionsantrieb<\/p>\n<p>Mit einem Fusionsantrieb k\u00f6nnen Sie viel schneller an andere Orte gelangen. Wir k\u00f6nnen den Jupiter in einem Jahr erreichen, den Saturn in zwei und den Pluto in f\u00fcnf Jahren. Die NASA-Mission <i>New Horizon<\/i> brauchte etwa neun Jahre, um zum Pluto zu gelangen, und sie konnte nicht in die Umlaufbahn gebracht werden. Mit dem DFD k\u00f6nnten wir in eine Umlaufbahn einschwenken, die verschiedene neue Forschungen erm\u00f6glicht.<\/p>\n<p>Wir starten von der Erde und verlassen kurz danach die Erdumlaufbahn in Richtung Mars. Dann bleiben wir fast ein Jahr auf dem Mars, auf der Oberfl\u00e4che, machen Experimente und richten neue Technologie und Behausungen f\u00fcr zuk\u00fcnftige Reisende ein, und kehren dann zur Erde zur\u00fcck. Die ganze Mission dauert nur sehr kurze Zeit, viel weniger, als wenn man wie mit einem chemischen Antrieb einen Hohmann-Transfer verwenden w\u00fcrde.<\/p>\n<p>Wir verlassen die Erde in einer Spiralbahn, das k\u00f6nnte bis zu 30 Tage dauern. Daher ist eine Idee, einen nuklear-thermischen Antrieb zu verwenden, der den zehnfachen Schub erzeugt, um uns aus der Erdumlaufbahn zu bringen. Das w\u00e4re dann statt 30 Tagen nur etwas mehr als ein halber Tag. Andererseits verbraucht man dann aufgrund der viel geringeren Austrittsgeschwindigkeit sehr viel Wasserstoff.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>\u00a9 NASA<\/em><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" src=\"http:\/\/2.schillermeet.de\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Paluszek2.jpg\" alt=\"This image has an empty alt attribute; its file name is Paluszek2.jpg\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><em>Abb. 2: NASA-Entwurf eines Nuklear-Thermischen Antriebs.<\/em><\/p>\n<p>In <i>Abbildung 2<\/i> sehen Sie rechts ein von der NASA entwickeltes nukleares W\u00e4rmekraftwerk, dessen Schub 7297 Newton betr\u00e4gt, was ziemlich viel ist. Die Ausstr\u00f6mungsgeschwindigkeit betr\u00e4gt jedoch nur 8,5 km\/s, etwa doppelt so hoch wie die des Wasserstoff-Sauerstoff-Antriebs, den ich soeben erw\u00e4hnt habe.<\/p>\n<p>Was bedeutet das f\u00fcr die Marsmission? Wir k\u00f6nnen in hundert Tagen dorthin gelangen, was viel besser ist als die sechs Monate, die eine chemische Rakete brauchen w\u00fcrde. Wir k\u00f6nnten 30 Tonnen transportieren. Nun, wir haben das Triebwerk noch nicht gebaut, also ist das hypothetisch und basiert auf der Analyse. Aber man sieht, da\u00df unser Schub viel geringer ist als bei der nuklearthermischen Stufe.<\/p>\n<p>Neben dem Antrieb zum und vom Mars k\u00f6nnen wir den DFD auch als Energiequelle an der Oberfl\u00e4che nutzen, denn der Direkte Fusionsantrieb wird auch f\u00fcr die Energieerzeugung entwickelt. Man kann diesen Antrieb also f\u00fcr den Betrieb von St\u00fctzpunkten verwenden, er liefert ein Megawatt elektrischen Strom f\u00fcr wissenschaftliche Experimente, f\u00fcr Produktion, Bergbau und Industrie auf dem Mond oder auf dem Mars. Vielen Dank f\u00fcr Ihre Aufmerksamkeit.<\/p>\n<p>(Michael Paluszek erreichen Sie bei der Firma Princeton Fusion Systems \u00fcber <i>http:\/\/www.psatellite.com<\/i> oder <i>map@psatellite.com.<\/i>)<\/p>\n<p><\/div><\/div>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sehen Sie hier die Rede von Michael Paluszek (USA) von Princeton Satellite Systems im Rahmen der internationalen Internet-Konferenz \u201eKriegstreiberei bis zum Armageddon oder ein neues Paradigma souver\u00e4ner Nationen, geeint durch die gemeinsamen Ziele der Menschheit?\u201c \u00a0 \u00a0 \u00a0<\/p>\n","protected":false},"author":33,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-62491","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/62491","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/33"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=62491"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/62491\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":62952,"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/62491\/revisions\/62952"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/2.schillermeet.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=62491"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}