C. Wiedemann, S. Flegel, J. Gelhaus, M. Möckel, H. Klinkrad, H. Krag, P. Vörsmann

Im Juli 2008 kam es in ca. 800-900 km Höhe zu einem orbitalen Freisetzungsereignis, das mit großer Wahrscheinlichkeit als Kühlmittelaustritt eingestuft werden kann. Das Ereignis wurde durch den Satelliten Cosmos 1818 verursacht, der einen abgeschalteten Kernreaktor an Bord hat. Der Reaktor gehört zum Typ TOPAZ und ist seit 1987 außer Betrieb. Der Satellit ist derzeit auf einem ausreichend hohen Orbit, wo er für mehrere Jahrhunderte verbleiben wird, um einen Zerfall der Radioaktivität auf ein akzeptables Niveau zu erlauben. Nach amerikanischen Beobachtungen hat der Satellit eine Reihe von kleinen Objekten freigesetzt. Aufgrund der geringen zusätzlichen Geschwindigkeit dieser Objekte ist diese Freisetzung ein niedrigenergetisches Ereignis. Es wird davon ausgegangen, dass die Objekte Natrium-Kalium (NaK) Tropfen aus dem Kühlsystem des Reaktors sind. Wenn es sich bei den Objekten tatsächlich um NaK-Tropfen handelt, dann ist dies der erste dokumentierte Fall, der nicht einem Buk Reaktor zugeordnet werden kann. Einige der Buk Reaktoren, die an Bord der Satelliten des Typs RORSAT eingesetzt wurden, haben in der Vergangenheit operationell ihren Reaktorkern abgestoßen und dabei den primären Kühlkreislauf geöffnet. Es hat wahrscheinlich 16 Ereignisse dieser Art bis Ende der achtziger Jahre gegeben, bei denen NaK-Tropfen freigesetzt worden sind. Diese Tropfen tragen heute zu etwa 30 Prozent zur Weltraummüllpopulation in 900 km Höhe im Zentimeterbereich bei. Im Vergleich dazu waren die TOPAZ Reaktoren nach dem derzeitigen Kenntnisstand nicht für ein solches operationelles Verfahren ausgelegt. Daher wurde ein Kühlmittelaustritt für einen TOPAZ Reaktor nicht erwartet. In dieser Arbeit wird der Beitrag des NaK Austrittsereignisses, das möglicherweise durch den TOPAZ Reaktor verursacht wurde, zur bereits bestehenden Population von orbitalen Flüssigmetalltropfen untersucht. Es wird ein Modell für die Beschreibung des Austritts entwickelt, einschließlich der Schätzung der wichtigsten Parameter. Diese Parameter sind die freigesetzte Masse an flüssigem Metall, die Größenverteilung und Anzahl der Tropfen sowie die Austrittsgeschwind igkeit und -Richtung der Tropfen. Das Austrittsereignis wird simuliert. Die orbitale Verteilung wird als räumliche Dichte dargestellt. Darüber hinaus wird der Beitrag der NaK-Tropfen zur gesamten Weltraummüllpopulation bestimmt.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 9 Seiten

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress Tagungsband - Manuskripte, 2010, 2010, ; S.1301-1309; 2010; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

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