Raumschiff mit Fusionsreaktor

    Was wäre möglich wenn man einen Fusionsreaktor in akzeptabler Grösse bauen könnte?
    Könnte man damit ein Raumschiff bauen, welches wie in Science Fiction Filmen von der Erde startet, und ohne Stufen abzuwerfen zum Mars fliegt und wieder zurück?
    Würde man den Fusionsstrahl direkt zum Antrieb benutzen, oder nur irgendwie die Energie zum Beschleunigen von Materie nutzen?

    Rein energetisch ja. Und bräuchte das Triebwerk keine Hilfsgase wie beim Ionenantrieb, sondern nur die fusionierten "Abgase" würden für den Schub sorgen und man könnte eine Beschleunigung von 1 g dauerhaft erreichen, dann käme man innerhalb eines Tages auf ca. eine Geschwindigkeit von 1000 km/s. Ein Marsflug dauerte also nur wenige Tage. Die exakte Zeit für Beschleunigung und Abbremsung bin ich aber jetzt zu faul auszurechnen.
    Ich hatte diese Zeit für einen Marsflug schon mal irgendwann ausgerechnet, find das aber nicht mehr.
    So ein Fusionstriebwerk wäre ne tolle Sache...[:D]

    Hi Robert,


    ein Fusionsreaktor erzeugt ja erst mal nur Energie und diese kann genutzt werden, um ein Trägermaterial wie z.B. Wassserstoffgas sehr hoch zu erhitzen. Dieses würde dann durch eine Düse austgestoßen die Schubleistung bringen.


    Ein "offenener" Fusionsreaktor würde das für die Fusion genutzte Gas (Wasserstoff, Tritium etc.) direkt in einer dann wohl durch das nötige Magnetfeld gebildete Düse als Schubkraft nutzen. Trotzdem muss ein Teil der erzeugten Energie an Bord für die Erzeugung der Magnetfelder genutzt werden.


    https://de.wikipedia.org/wiki/…_Raumfahrt#Fusionsantrieb


    Die Schubkraft für Fusionsantriebe wird hier mit 30kN angegeben, bei der Saturn V leisteten die Antriebe 33851kN, also ein bisserl mehr. [:)] Das dürfte für einen Start vom Boden aus kaum genügen.


    Für Flüge nur innerhalb des Sonnensystems dürfte so ein Antrieb etwas übertrieben sein, so wie wenn man mit dem Supersportwagen 500m zum Supermarkt fährt. [:D]


    Gruß
    Stefan

    Servus,


    Fusionsreaktor und Fusionstriebwerk sind völlig verschiedene Verfahren.
    Kurzum, bei der Antriebstechnik fusioniert man das Lithium mit Deuterium durch starke Magnetfelder und stößt es aus. Das wars dann. Das kann man auch auf der Erde machen – vorausgesetzt man will die Erde fortbewegen grin*
    Man erzeugt im Prinzip hierbei lediglich nutzbaren Impuls, die thermische freiwerdende Energie bleibt für den Antrieb quasi ungenutzt. Wenn man allein die Energie von so einer Maschine verwenden will, wird man das Gerät deutlich modifizieren müssen (weil Dir sonst was um die Ohren fliegt). Im Endeffekt landet man dann aber wieder bei anderen Typen von Fusionsreaktoren, die schon angedacht sind.


    Beim Fusionsreaktor muss man also mit extrem starken Lasern hohe Temperaturen und Drücke erzeugen und aufrechterhalten. Wenn man beim Antrieb Deuterium verwendet, dann geht das. Allerdings wird hier ja die gesamte Masse als Abgas ausgestossen. Man müsste also nur eine hinreichend dicke Abschirmung umsetzen, die verhindert, dass hochenergetische Neutronen in das Raumfahrzeug eindringen, wenn sie den anderen Weg nehmen, ist das umso besser. Das ist ein ganzes Stück einfacher als beim Fusionsreaktor, wo man entweder alles abschirmen muss, oder regelmässig austauschen (ausserdem muss man hier die Neutronen auch irgendwie rausfiltern, wobei das wahrscheinlich ohnehin über die Endprodukte abläuft). Dann kommt es natürlich auf die Nutzungsdauer an. Wenn man ein Raumschiff z.B. zum Mars schickt wird man es anfangs stark beschleunigen bis es hinreichend schnell ist, und am Ende stark abbremsen. Die Fusionsreaktion muss ja aufgrund fehlenden Widerstands (wie z.B. in der Erdatmosphäre bei Flugzeugen) nicht ununterbrochen laufen, sondern nur jeweils kurz. Der Fusionsreaktor hingegen wird viel stärker verstrahlt, weil man einmal wesentlich mehr Energie bzw. Leistung rauskriegen will (heisst mehr Fusionsreaktionen, und das ist ja der Sinn des Reaktors), und das dann nach Möglichkeit auch noch auf lange Zeit.


    FDR könnte Dich hierzu interessieren https://www.nasa.gov/directora…_II_fusion_driven_rocket/

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