Die NASA bereitet einen Technologiedemonstrator mit nuklearem Antrieb für eine Mars-Mission vor. Das Projekt Space Reactor-1 Freedom soll Ende 2028 starten und erstmals einen Uran-Fissionsreaktor im tiefen Raum betreiben. Der Reaktor dient als Energiequelle für elektrische Triebwerke.
Missionstechnik und Zeitplan
Das 12 Tonnen schwere Raumfahrzeug wird einen geschlossenen Brayton-Kreislauf zur Stromerzeugung nutzen. Das System soll 20 Kilowatt elektrische Leistung bereitstellen. Als Treibstoff kommt hochangereichertes, niedrig angereichertes Uran (HALEU) zum Einsatz. Die Mission nutzt ein günstiges Erd-Mars-Transferfenster im Dezember 2028. Verschiebungen wären aufgrund der 26-monatigen Wiederholungszyklen der Transferfenster problematisch.
Der Demonstrator basiert auf der Power and Propulsion Element-Architektur des Lunar Gateways. Die NASA kombiniert diese mit einem neu entwickelten Reaktorsystem. Die elektrische Antriebstechnik stammt vom Advanced Electric Propulsion System, das einen 12-Kilowatt-Hall-Effekt-Triebwerk einsetzt.
Unterschied zu bisherigen Nuklearsystemen
Anders als bei Radioisotopenbatterien früherer Missionen handelt es sich um einen echten Kernreaktor mit kontrollierter Kettenreaktion. Bisherige Systeme wie bei Voyager oder Curiosity nutzten lediglich die Wärme aus dem natürlichen Zerfall von Plutonium-238. Der neue Reaktor muss nach dem Start im All zuverlässig arbeiten, ohne dass Wartung möglich ist.
Die Technologie soll künftige bemannte Missionen ermöglichen, bei denen Solarstrom nicht mehr ausreicht. Der nukleare elektrische Antrieb erzeugt zwar geringen Schub, kann diesen aber über lange Zeiträume aufrechterhalten. Die Mission wird den Mars nur passieren und keine Landung durchführen.
- Quelle: SpaceDaily – NASA Mars nuclear reactor plans
- Quelle: NASA Mission Database – SR-1 Freedom