Kernraket legt zonnestelsel open

Share Button

NASA en Roscosmos, de Russische ruimtevaartorganisatie, zijn besprekingen begonnen om gezamenlijk een atoomraket te ontwikkelen. Een raket op atoomenergie hoeft veel minder raketbrandstof mee te nemen dan een chemische raket, het huidige type. Kunnen we nu eindelijk naar Mars?

Raketten anno nu zijn chemische bommen
Stel je voor, je zit op honderd ton springstof. Er hoeft maar een klein scheurtje in de romp voor te komen en het loopt akelig af. Via een heel strak gecontroleerd brandschema ontploft de brandstof. Halverwege de raket stoppen zit er niet in, de rakettrap blijft doorbranden tot hij helemaal leeg is. Niet erg aantrekkelijk? Toch is dit de realiteit in de ruimtevaart. Astronaut is dan ook verreweg het gevaarlijkste beroep, wellicht na cocaïnehandelaar. Ongeveer drie procent van de astronauten overleeft het niet.

De reden is dat er voor de lancering van bijvoorbeeld een satelliet of ruimtesonde enorm veel energie nodig is. De ontsnappingssnelheid van de aarde is 11,2 kilometer per seconde. Dat betekent dat er per kilo ruimtesonde ongeveer 62,7 megajoule, dat is de energie in anderhalve liter benzine of 17,4 kilowattuur, energie nodig is. Een raket verbruikt veel meer omdat de brandstof voor de extra voortstuwing ook nog meegesleept moet worden. Zo kon de Saturnus V raket waarmee de Apollo-missies uit werden gevoerd, maar 1,5% nuttige lading meenemen naar de maan. Voor Mars worden de getallen nog afgrijselijker, al zijn moderne raketten iets verbeterd.

Raketten reizen door de absolute leegte van de ruimte en kunnen zich niet zoals een schip, auto of vliegtuig ergens tegen afzetten om vooruit te komen. De enige oplossing is: zich tegen de eigen stuwbrandstof afzetten. Raketten doen dit door die brandstof heel snel uit te stoten. In de praktijk heeft een raketontbranding daarom veel weg van een gecontroleerde explosie. De gasstroom ontsnapt zeer snel uit de raket, waardoor de raket ‘omhoog’ geduwd wordt.  Zelfs als je in een raket zou beschikken over oneindig veel energie, heb je dus nog massa nodig om je tegen te kunnen afzetten.

De atoomraket: veel meer lading en minder brandstof

Het kan nog erger. De Orionraket gebruikt atoombommen als aandrijving.

Het kan nog erger. De Orionraket gebruikt atoombommen als aandrijving.

Er bestaan weliswaar enkele vernuftige ontwerpen voor ruimtevaartuigen zonder stuwmassa, denk aan zonnezeilen, elektromagnetische zeilen en ontwerpen die zich afzetten tegen het magnetisch veld van de aarde, maar deze zijn alleen nuttig voor kleine ruimtevaartuigen of diep in de ruimte, buiten de greep van de aarde. Een kernraket kan veel hogere uitstroomsnelheden van reactiemassa bereiken, waardoor de raket veel sneller vooruitkomt (en er minder kilo’s reactiemassa meegesleept hoeven te worden). Nadelen van atoomraketten zijn er ook: als een kernreactor hoog in de atmosfeer ontploft, kan dit veel radioactieve fall-out opleveren. De reden dat bijvoorbeeld NASA huiverig is kernraketten in te voeren.

De Russen durven het nu toch aan. Directeur Anatoly Permirov van Roskosmos heeft een internationaal project voorgesteld om een atoomraket te ontwikkelen. Naast Rusland en de VS beschikken ook China, Frankrijk, Duitsland en Japan over de benodigde kennis en zouden dus logische partners zijn. De bouw zou om en nabij de zeshonderd miljoen dollar (plm. 450 miljoen euro) kosten. Dit bedrag is naar ruimtevaartmaatstaven laag (zelfs een Space Shuttle lancering kost al $450 miljoen) en zou Rusland met gemak zelf op kunnen hoesten, maar er zijn enkele internationale verdragen die de inzet van kernreacties in de ruimte verbieden. Om een ruimteschip aan te drijven is een kernreactor van megawatts nodig. Internationale samenwerking voorkomt problemen. 15 april 2011 vindt een gesprek tussen NASA en Roskosmos plaats. Als beide partijen er uitkomen, zou het ontwerp in 2012 gereed zijn. Het grootste deel van de investering zou komen van het Russische kernenergiebedrijf Rosatom. De eerste kernraket zou 2019 gereed zijn.

Kenners verwachten dat met behulp van nucleaire aandrijving reizen naar bijvoorbeeld Mars niet bijna een jaar, maar slechts enkele weken duren. Deze korte reistijd voorkomt bijvoorbeeld gezondheidsproblemen waar onheilsprofeten voor waarschuwen.

Bron: RIA Novosti, Baikonur

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

10 reacties

  1. its me schreef:

    mooie manier om overtollig materiaal te lozen!

  2. willem schreef:

    dus erkomt ook radio actieve afval in de ruimte als eriets mis gaat.
    en vroeg of laat gebeurd dat

  3. Nick schreef:

    @Willem

    Volgens mij is dat niet zo heel erg als je kijkt naar wat er al rond zweeft. Bovendien is er zoveel ruimte het valt niet te vervuilen.

  4. Albert Marinus schreef:

    Och ja, zelfs Einstein kon niet hechten.

  5. ibrahim schreef:

    maar waarom beschieten jullie niet eerst de meteoor
    en dan als het kleiner is met de raket

  6. Arjan schreef:

    Atoomenergie voor ruimtevaart is net zo onnodig als conventionele aandrijving.
    Zie patenten en uitvindingen op de website van de “keshe
    foundation”

  1. 9 mei 2011

    […] en hebben we nog geen koolstofnanovezels die lang genoeg zijn om er die kabel van te bouwen. Atoomraketten leveren ook veel stuwkracht en zijn vrij goedkoop te bouwen, maar zijn omstreden en […]

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger