Miért kémiai üzemanyagot használnak az űrutazásra, amikor az atomenergia fajlagos energiatartalma nagyságrendekkel magasabb?

Mert egy atomerőműből elég nehéz hajtóművet készíteni,főleg úgy, hogy biztonságos legyen.Még a kémiai hajtóművekkel is ezer meg egyféle probléma adódhat, amit helyben kell megoldani, ha úgy adódik.Most képzeld el ezt úgy, hogy még az egész tele van hasadó anyaggal is.Gyakorlatilag atomerőművet kellene javítani az űrben.Ráadásul ha felrobban a légkörben, akkor mi lesz?

Ehhez még gyerekcipőben jár az atomtechnológia.

Ennek semmi köze az üzembiztonsághoz. Érdekes is lenne, pár űrhajós biztonsága miatt űrhajókba nem tennének atomreaktort, de amúgy nagyvárosok mellé bátran telepítik.

Szerintem 2 fő oka van:

1. Egy atomreaktor valószínűleg nem egy kis méretű és könnyű jószág, már ha komolyabb teljesítményt akarunk belőle kivenni. Nem csak a sugárvédelem, a hőszigetelés miatt, de az energiát valahogy ki kell venni belőle, át kell adni a hajtóanyagnak, amihez bonyolult rendszerek kellenek. Tehát egyrészt óriási plusz súlyt jelentene, ami egy űrjárműnél kardinális szempont.

2: Másrészt úgy sem nagyon úsznánk meg a hajtóanyag tömegét sem. Önmagában egy atomreaktor - bár képes jó meleget csinálni - nem fog meghajtani semmit. Kell valami anyag, amit felfűt, és ami majd kitágulva kiáramlik az űrhajóból és előre tolja. Tehát ugyanúgy magával kéne vinnie rengeteg gázt vagy vizet vagy akármit, amit elpárologtat és kilök magából. Ezt a jelenlegi megoldás ugyanúgy megteszi, csak az atomreaktor plusz súlya nélkül.

Reaktorral akkor lehetne egyáltalán jobb eredményt remélni, ha lényegesen magasabb hőfokra tudná felhevíteni a hajtóanyagot. A kémiai megoldásnál ez a hőmérséklet pár ezer fok, tehát reaktoros megoldásnál legalább 10-20 ezer fok vagy még több kéne.

Viszont ezt a hőfokot a hajtómű, és valószínűleg maga az űrhajó sem bírná ki sokáig.

Nem az ár, a tömeg vagy a megvalósítási nehézség a probléma. Egy csomó űreszköz megy atommeghajtással, pontosabban "nuclear batteryvel". Pl Curiosity.

[link]

Egyrészt az atommeghajtás nem nagyon használható meghajtásra vákumban. Másrészt nagyon megválogatják, hol használják ezeket, mert ha netán visszazuhan egy ilyen cella a Földre és elkezd égni a légkörben, Plutoniumporral hintve be a légkört, kitör a pánik. Azt senki sem szereti. De a lényeg, űrutazásra nem, űrkutatásra használnak atomenergiát.

A kérdés nem hülyeség. Az atomhajtás ELVILEG hosszabb üzemelést, kisebb hurcolandó tömeget jelenthet, mint egy kémiai rakéta.

Csak a megvalósítás állati kehés.

A légkörben felejtős, veszélyes mennyiségű sugárszennyezés kijutása (lásd lentebb az Orion projektet) nélkül nincs olyan megoldás, ami megfelelő teljesítményt ad, a reaktoroknál alkalmazott megoldás itt használhatatlan.

Olvasd végig ezt, elég jó összefoglaló.

[link]

3-assal értek egyet. Egy atomreaktor egyszerűen nehéz. Ugyan az RTG-k is az atomenergia felhasználásának tekinthetők, de alig hajtanak meg egy villanykörtét. Egy űrhajót nyilván nem fognak pályára állítani. Szóval maradjuk a reaktornál.

Annyival egészíteném ki, hogy a világűrbe való utazáshoz többfokozatú rakétára van szükség. Már a kémiai meghajtásnál is probléma, hogy az óriási tömegű üzemanyagot is fel kell emelni a rakétával együtt. Ezért van az, hogy amikor az első fokozat kiürül, az leválik, és a jóval kisebb tömegű járművet már egy kisebb tolóerejű második fokozattal is lehet tovább gyorsítani.

Javítsatok ki, ha tévedek, de úgy tudom, hogy 1 fokozatú rakétával elvileg sem lehetséges Föld körüli pályára állni.

Aztán a másik probléma a rakétákkal, hogy időnként felrobbannak és lezuhannak. Nem a 2-3 űrhajóst kell félteni az atomreaktortól, hanem azt, akinek potenciálisan a fejére esik.

A leváló első fokozatok pedig üzemszerűen potyognak vissza a földre. Nem vagyok benne biztos, de szerintem nem a legjobb ötlet atomreaktorokkal dobálózni. :)

"úgy tudom, hogy 1 fokozatú rakétával elvileg sem lehetséges Föld körüli pályára állni"

Kémiai rakétára igaz.

Nukleáris hajtásúra nem feltétlenül.

El lehetne érni akkora teljesítménysűrűséget, hogy feljut orbitális pályára.

Plazma állapotú plutónium gáz tudna olyan hőmérsékletet és ezzel hajtógáz-sebességet adni, hogy sima egy fokozat eljuttatna az űrbe.

De ehhez a légkörbe kellene pufognia egy csernobilt + egy fukusimát.

Nem pártolom. :)

A mai hajtóanyagokkal illetve hajtóművekkel max. 5000 m/sec kiáramlási sebességet lehet elérni, és ez az első kozmikus sebességhez kevés. A másik fontos tényező, a tömegarány(kezdeti/végső) ugyanis a gyakorlatban nem nagyobb 10-nél, melynek természetes alapú logaritmusa 2,3. Ebből következik, hogy egyetlenegy rakétafokozattal nem tudunk jelenleg pályára állítani hasznos terhet.

[link]

Atomreaktoros hajtás csak úgy lehetne, ha ionhajtóművet látna el, de annak jelenleg kicsi a tolóereje (de nagy a kiáramlási sebesség!).

A reaktor nem könnyű, és hűteni is kell (Paks a Duna mellett), a hűtőközeget is kell vinni.

Egyrészt vannak hidrogént használó atommeghajtású rakéták, másrészt lentebb mellékelt szócikkben leírják mik az előnyei és a hátrányai. Szerintem a Delta v-je magasabb, de a teljesítménye és a tolóerő–tömeg aránya rosszabb. Tehát mondjuk a kémiai rakétába sok a kakaó, de kevés a tej, az atommeghajtásúba meg kevés a kakaó, de sok a tej. Utóbbi tehát sokkal alkalmasabb az űrbéli utazásra hiszen több tej egyenlő tejút (just kidding).

[link]