NASA Kernantrieb zum Mars: Start 2028

NASA testet Kernantrieb an Mars-zielendem Raumschiff im Jahr 2028

NASA wird das Raumschiff Space Reactor-1 Freedom (SR-1 Freedom) bis Ende 2028 zum Mars starten. Dies markiert den ersten Einsatz eines Kernpropulsionssystems in einer realen interplanetaren Mission. Das Raumschiff wird die Skyfall-Nutzlast zum Planeten bringen – eine Gruppe von Hubschraubern ähnlich wie Ingenuity aus der Perseverance-Mission. Die Hubschrauber sind für die autonome Erkundung der Marsoberfläche ausgelegt.

NASA-Vertreter Steve Sinacori betonte, dass ein Vorbeiflug am Mars durch SR-1 Freedom mit Fortsetzung in den Tiefenraum möglich ist. Die endgültige Route der Mission steht noch offen.

Vorteile von Kernenergie gegenüber herkömmlichen Systemen

Kernantriebe beheben die zentralen Einschränkungen chemischer Triebwerke mit Flüssigtreibstoff und Solarpaneelen. Herkömmliche Systeme erfordern für lange Reisen übermäßige Treibstoffmassen oder können in großen Entfernungen von der Sonne keine Energie liefern.

Beispiele für klassische Missionen:

• Voyager: kompakte Sonde mit Radioisotop-thermoelektrischen Generatoren (RTGs) für die äußeren Planeten.
• Juno: Jupiter-Orbiter mit Solarpaneelen, eingeschränkt durch die Distanz.

Kernpropulsion ermöglicht kürzere Flugzeiten, höhere Nutzlasten und Energieversorgung für langanhaltende Operationen. Die Technologie hat bereits die Prototypenphase in Zusammenarbeit mit dem US-Verteidigungsministerium überschritten.

Wichtige Missionsziele:

• Den Betrieb des Kernsystems unter interplanetaren Bedingungen nachweisen.
• Daten zu thermischen, Strahlungs- und dynamischen Eigenschaften sammeln.
• Validierung für zukünftige Missionen zu äußeren Planeten.

Nutzlast und Ausbringungsszenarien

Skyfall umfasst mehrere Rotorcopter, die für die Marsatmosphäre konzipiert sind. Sie übernehmen das Design von Ingenuity: zweiblättrige Hauptrotoren, autonome Navigation, hochauflösende Kameras und Kommunikationssysteme.

• Autonomie: Flüge ohne direkte Steuerung von der Erde, mit KI zur Hindernisvermeidung.
• Umfang: Gruppe von Hubschraubern, um ausgedehnte, für Rover unzugängliche Gebiete abzudecken.
• Integration: Ausbringung nach Landung von SR-1 Freedom oder orbitalem Abwurf.

Die Mission zielt auf einen Konzeptnachweis (TRL 6–7) ab, ohne Angaben zum Reaktordesign, Spaltungs-/Thermoemissions-Typ oder Antrieb (NTR/NEP).

Regulatorische und technische Herausforderungen

Der Start erfordert Genehmigungen von mehreren Behörden: NRC (Kernschutz), FAA (Flüge), DoE (Materialien). HauptRisiken:

• Strahlenschutz: Schutz vor Freisetzung bei Startunfällen.
• Wärmeableitung: Bewältigung der Wärmeabfuhr im Vakuum.
• Materialien: Korrosionsbeständige Legierungen für hohe Temperaturen.
• Integration: Kompatibilität mit Trägerrakete (SLS/Starship TBD).

NASA sieht in SR-1 Freedom ein Sprungbrett für die Skalierung: von Antrieben zu Oberflächenstromversorgern auf Mond und Mars. Perspektiven umfassen NTP (nuclear thermal propulsion) mit spezifischem Impuls von über 900 s gegenüber 450 s für LOX/LH2.

Wichtige Erkenntnisse

• SR-1 Freedom – erster Flug eines Kernantriebs jenseits des niedrigen Erdorbit.
• Auslieferung der Skyfall-Rotorcopter erweitert die Luftaufklärung auf dem Mars.
• Technologie mit DoD prototypisiert, Fokus auf TRL-Steigerung.
• Skalierung zu Mond-/Mars-Basen und äußeren Planeten.
• Regulatorische Hürden erfordern Abstimmung zwischen Behörden.

— Editorial Team