nuklearthermische

Der Ausdruck nuklearthermisch beschreibt Technologien, die Nuklearenergie nutzen, um Wärme zu erzeugen, die anschließend in mechanische oder elektrische Energie umgesetzt wird. In der Raumfahrt bezieht sich der Begriff vor allem auf nuklearthermische Antriebe, bei denen ein Kernreaktor als Wärmeerzeuger dient, der ein Treibmittel wie Wasserstoff erhitzt. Das erhitzte Gas expandiert durch eine Düse und erzeugt Schub. Im Gegensatz zu chemischen Triebwerken ermöglicht diese Methode deutlich höhere spezifische Impulse, was längere Weltraummissionen erleichtern kann.

Historisch wurden nuklearthermische Antriebe vor allem im US-Programm NERVA (1950er–1970er) erforscht, das die Machbarkeit eines festen Kernreaktors zur Hitzeerzeugung für Wasserstoff untersuchte. Die Programme wurden aus Kosten- und Sicherheitsgründen beendet. In Russland und der Sowjetunion existierten ähnliche Ansätze; in modernen Studien wird nuklearthermische propulsion oft als Option für künftige bemannte Missionen zum Mars betrachtet. Theoretische Konzepte wie Gas- oder Flusskerneffekte bleiben überwiegend experimentell oder in der frühen Entwicklungsphase.

Vorteile und Herausforderungen verbinden sich bei nuklearthermischen Systemen. Vorteile sind ein hoher spezifischer Impuls (typischerweise etwa 700 bis 1000 Sekunden) und damit potenziell effizientere Langstreckenmissionen oder geringeres Treibstoffgewicht. Herausforderungen umfassen technische Komplexität, Hitze- und Strahlungsbelastung im Reaktor, Sicherheits- und Nichtverbreitungsbedenken sowie regulatorische Hürden. Aktueller Stand: Es gibt keine operativen nuklearthermischen Antriebe im Einsatz; Demonstrationen, Tests an Reaktordesigns und Sicherheitskonzepte werden weitergeführt, um mögliche spätere Einsatzszenarien vorzubereiten.