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Jun 07, 2024

NASA und DARPA wählen Lockheed Martin für die Entwicklung einer Demoversion des DRACO-Atomantriebs aus

WASHINGTON – NASA und DARPA haben Lockheed Martin ausgewählt, um später in diesem Jahrzehnt ein Raumschiff zu entwickeln, um nukleare Antriebstechnologien in der Erdumlaufbahn zu demonstrieren. Das gaben die beiden Regierungsbehörden bekannt

WASHINGTON – NASA und DARPA haben Lockheed Martin ausgewählt, um später in diesem Jahrzehnt ein Raumschiff zu entwickeln, um nukleare Antriebstechnologien in der Erdumlaufbahn zu demonstrieren.

Die beiden Regierungsbehörden gaben am 26. Juli bekannt, dass sie mit Lockheed Martin eine Vereinbarung zur Entwicklung des Raumfahrzeugs für das Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO)-Programm getroffen haben. NASA und DARPA gaben im Januar bekannt, dass sie bei DRACO zusammenarbeiten würden, um nuklearthermische Antriebstechnologien (NTP) zu demonstrieren, die für beide Behörden von Interesse sind.

Lockheed arbeitet bei dem Programm mit BWXT zusammen, wobei BWXT den Kernreaktor für DRACO und seinen HALEU-Brennstoff (High-Assay Low Enriched Uranium) bereitstellt. Dieser Reaktor wird flüssigen Wasserstoff, der auf dem Raumschiff mitgeführt wird, erhitzen und ihn in Hochtemperaturgas umwandeln, das für Schub sorgt.

Die Vereinbarung sei als meilensteinbasierte Vereinbarung zur weiteren Transaktionsbefugnis mit einem Gesamtwert von 499 Millionen US-Dollar strukturiert, sagte Tabitha Dodson, Programmmanagerin für DRACO bei DARPA, während eines Anrufs mit Reportern. Die Kosten werden zu gleichen Teilen zwischen der NASA, die für den Kernreaktor verantwortlich ist, und der DARPA, die für die Raumfahrzeuge und behördlichen Genehmigungen verantwortlich ist, aufgeteilt. Die Space Force wird für den Start des Fahrzeugs sorgen, der für spätestens 2027 geplant ist.

Sowohl Lockheed als auch BWXT tragen ihre eigenen Mittel zum Programm bei. Kirk Shireman, Vizepräsident für Monderkundungskampagnen bei Lockheed Martin, bezeichnete die Investition seines Unternehmens in DRACO als „bedeutend“, nannte jedoch keinen konkreten Betrag. Auch Joe Miller, Präsident von BWXT Advanced Technologies, sagte, sein Unternehmen habe mehrere Jahre lang in die Brennstoffentwicklung für den Reaktor investiert, habe aber ebenfalls keinen konkreten Betrag bereitgestellt.

Sowohl die NASA als auch das Verteidigungsministerium sind an NTP interessiert, weil es eine viel höhere Effizienz bietet: zwei- bis dreimal höher als chemische Antriebe, bemerkte Anthony Calomino, Portfoliomanager für Weltraum-Nukleartechnologien bei der NASA, in der Ausschreibung. Für die NASA bedeutet das potenziell schnellere Reisen zum Mars, während das Militär an größerer Manövrierfähigkeit im cislunaren Raum interessiert ist.

Allerdings wird DRACO eine sehr begrenzte Demonstration von NTP sein. „Es ist im Wesentlichen ein fliegender Teststand“, sagte Dodson. Nach dem Start in eine voraussichtlich zwischen 700 und 2.000 Kilometer hohe Umlaufbahn wird das Raumschiff keine größeren Manöver durchführen. Stattdessen wird der Schwerpunkt auf dem Reaktor des Fahrzeugs und seiner Verwendung von HALEU-Brennstoff liegen, der bisher noch nicht in Kernreaktoren im Weltraum verwendet wurde. „Dies wird der Hauptschwerpunkt der DRACO-Demo sein, und das Sammeln von Daten über den HALEU-Reaktor wird den Erfolg der Mission bestimmen.“

Beamte gaben nicht bekannt, welchen Schub das DRACO-Triebwerk erzeugen wird, obwohl Calomino sagte, dass es einen spezifischen Impuls, ein Maß für die Effizienz, von etwa 700 Sekunden haben wird. Das ist deutlich mehr als selbst bei den besten Chemiemotoren, obwohl das Konstruktionsziel für NTP-Systeme bei 850 bis 900 Sekunden liegt. „Für die DRACO-Mission sind wir genau auf dem Niveau, auf dem wir die technische Relevanz erreichen können, die wir für ein besseres Verständnis von Triebwerken mit höherem Schub benötigen.“

Diese Tests sind im Weltraum einfacher durchzuführen als auf der Erde, was vor einem halben Jahrhundert mit früheren NTP-Programmen wie NERVA der NASA durchgeführt wurde. Calomino sagte, die NASA habe die Machbarkeit eines Bodentests untersucht, der eine spezielle Infrastruktur erfordert, um zu verhindern, dass die Abgase des Triebwerks in die Atmosphäre gelangen, „und die Kosten dafür sind tatsächlich höher, als wir für die Durchführung dieses Tests erwarten.“ Raum."

Dodson beschrieb die DRACO-Raumsonde als ähnlich groß wie die Oberstufe einer typischen Trägerrakete. Es wird in die Nutzlastverkleidungen standardmäßiger Trägerraketen passen, wobei die Space Force ihren National Security Space Launch-Vertrag nutzt, um einen Start des Fahrzeugs entweder auf einer Falcon 9 oder Vulcan Centaur von Cape Canaveral, Florida, sicherzustellen.

Sobald die DRACO-Mission im Orbit ist, wird sie nur ein paar Monate dauern, begrenzt durch den Vorrat an flüssigem Wasserstoff an Bord. „Die Aufrechterhaltung des Wasserstoffs ist eine große Herausforderung, daher wollen wir die Überprüfung der Raumsonde und des Kernreaktors beschleunigen“, sagte Shireman.

Allerdings ließen sowohl er als auch Regierungsbeamte die Möglichkeit offen, DRACO aufzutanken, um weitere Tests zu ermöglichen. Dodson sagte, DARPA habe Gespräche mit der Space Force geführt, die an der Betankung im Weltraum interessiert sei, um zu prüfen, ob das Raumschiff mit einem Anschluss ausgestattet werden könne, der die Übertragung von flüssigem Wasserstoff in das Raumschiff ermögliche.

Shireman wies darauf hin, dass der Transfer flüssiger kryogener Treibstoffe im Weltraum noch nicht nachgewiesen wurde, obwohl diese Technologie ein wesentlicher Bestandteil des Entwurfs für den Mondlander Blue Moon von Blue Origin sein wird, für den Lockheed Martin ein „Cislunar-Transporter“-Fahrzeug zum Auftanken entwickelt .

„Letztendlich denke ich immer noch, dass man die Antriebsdemonstration auch dann noch sieht, wenn man ihn nicht auftanken kann“, sagte er, „aber ich würde ihn gerne auftanken und behalten und ihn für die kommenden Jahre nutzen.“

Jeff Foust schreibt für SpaceNews über Raumfahrtpolitik, kommerzielle Raumfahrt und verwandte Themen. Er hat einen Ph.D. in Planetenwissenschaften vom Massachusetts Institute of Technology und einen Bachelor-Abschluss mit Auszeichnung in Geophysik und Planetenwissenschaften... Mehr von Jeff Foust