Wenn ich auf die Sonne schaue, sehe ich keine warme, lebenspendende Kugel, die alle Lebewesen hier auf der Erde nährt. Nein, ich sehe diesen feurigen Ball als kosmischen Müllverdichter. Ein Ort, an dem ich all meinen Hausmüll entsorgen kann, um Platz für neue Impulskäufe zu schaffen.
Ich meine, die Sonne ist genau dort, macht nichts richtig? Es ist heißer als jede Müllverbrennungsanlage und es ist der Gravitationsbrunnen im Herzen des Sonnensystems. Besorg mir eine Rakete, lass uns diese Verschwendung in die Vergessenheit sprengen.
Okay, ich vermute, es wird teuer, also fangen wir einfach mit dem schlimmsten Müll der Welt an: Atommüll. Wissen Sie, das Nebenprodukt von Kernreaktoren, die Strom für viele Teile der Welt erzeugen. Dieses Zeug ist hochgiftig und wird es Hunderttausende von Jahren geben.
Es ist auch ziemlich dicht, vielleicht macht es Sinn, dieses Zeug von der Erde und in die Sonne zu bringen? Lassen Sie uns die Zahlen laufen lassen.
Nuklearer Abfall, oder natürlich radioaktiver Abfall, ist alles übrig gebliebene Material, das noch Radioaktivität aufweist. Zum größten Teil erhalten wir dies als Restmaterial aus Kernkraftwerken, aber es wird auch von Krankenhäusern und der Herstellung von Atomwaffen erzeugt. Wir haben übrig gebliebenen Atommüll aus dem Uranbergbau, der Radiumverarbeitung und verschiedenen zivilen und militärischen Forschungsprojekten.
Im Inneren dieser Geometrie befindet sich eine abgerissene Uranmühle und ihre radioaktiven Berge. Kredit: US-Energieministerium
Wenn Sie beispielsweise Uran aus dem Boden abbauen, erhalten Sie übrig gebliebenes Radium und radioaktives Gestein, Erde und sogar Wasser. Wenn Sie einen Kernreaktor antreiben, sind die abgebrannten Brennstäbe immer noch hochradioaktiv und gefährlich. Allein in den Vereinigten Staaten gibt es Hunderte von verschiedenen Standorten, die stark kontaminiert sind, über Tausende von Hektar.
Nach Angaben der World Nuclear Association produzieren die OPEC-Staaten jedes Jahr 300 Millionen Tonnen Giftmüll. Die Rede ist von giftigen Chemikalien, medizinischem Abfall, Kohlenstaub. Wirklich alles, was du nicht in deiner Nähe oder in dir haben willst.
Nur um Ihnen ein Gefühl der Größe zu geben, das ist ein Würfel aus giftigen Giften, fast einen Kilometer entfernt, vorausgesetzt, das Zeug ist etwas dichter als Wasser.
Davon werden weltweit jedes Jahr nur 97.000 Tonnen Atommüll erzeugt. Dabei handelt es sich um radioaktive Abfälle aller Art. Das sind nur 0,03 % des gesamten Giftmülls.
Aber für unsere Berechnungen gehe ich auf das giftigste und radioaktivste Material ein, mit dem wir es zu tun haben: den hochradioaktiven Abfall, der von Kernreaktoren produziert wird. Jetzt sprechen wir nur noch von 12.000 Tonnen pro Jahr oder 12% des Atommülls, der jedes Jahr auf unserem Planeten auftaucht.
Schauen wir uns nun die Einführungskosten an. Die meisten Raketenunternehmen verlangen 10.000 bis 20.000 US-Dollar pro Kilogramm, um eine Nutzlast in die erdnahe Umlaufbahn zu schießen. Das derzeit beste Angebot auf dem Markt ist SpaceX mit rund 4.000 USD pro Kilogramm. Und wenn die Falcon Heavy dieses Jahr zum Fliegen kommt, könnte der Preis auf etwa 2.500 US-Dollar pro Kilogramm sinken.
Wenn alles, was wir tun wollten, war, all diese Abfälle in die niedrige Erdumlaufbahn zu sprengen, sind die Berechnungen ziemlich einfach. 12.000 Tonnen sind 12 Millionen Kilogramm. Multiplizieren Sie das mit 2.500 US-Dollar pro Kilogramm, und Sie erhalten 30 Milliarden US-Dollar. Sie sehen 240 Falcon Heavy-Starts pro Jahr. Fast jeden Tag ein Start mit einer Ladung hochradioaktiven Atommülls. Aus dem Auge, aus dem Sinn.
Die SpaceX Falcon Heavy-Rakete steht in diesem aktualisierten Künstlerkonzept vom Kennedy Space Center in Florida zum Start bereit. Bildnachweis: SpaceX
Das ist viel Geld, aber theoretisch könnte sich die Welt es leisten, wenn sie aufhören wollte, Kriege zu führen oder so. Wenn sie den ganzen Atommüll wegsprengen wollten, wären es eher 250 Milliarden. Wieder. Ein unverständlicher Geldbetrag, aber immer noch im Bereich des Möglichen, wenn man davon ausgeht, dass SpaceX den Falcon Heavy zum Start bringt und Nutzlasten von nuklearem Abfall von 50 Tonnen auf einmal befördert.
Aber dies ist die niedrige Erdumlaufbahn, und wir wollen nicht dorthin. Alles in LEO erfährt immer noch Reibung von der Erdatmosphäre und wird schließlich zur Erde zurückkehren. Stellen Sie sich regelmäßige Meteorschauer mit hochradioaktivem Plutonium vor. Das wäre schlecht.
Es wäre sicherer, dieses Zeug in die geostationäre Umlaufbahn zu bringen, von der aus die Fernsehsatelliten senden. Es ist zu erwarten, dass Material in dieser Umlaufbahn für lange Zeit herumhängt.
Sie haben den doppelten Preis, um zu GEO zu fliegen, also verdoppeln Sie Ihre Kosten, um dieses Zeug sicher in den Weltraum zu bringen. 60 Milliarden Dollar für hochaktiven Abfall. 500 Milliarden für den gesamten Atommüll.
Ich bin sicher, SpaceX wird Ihnen einen Mengenrabatt gewähren. Und es könnte intelligentere Umlaufbahnen geben, in denen der Abfall vollständig in etwas Sichereres zerfallen ist, wenn er wieder in die Erdatmosphäre eintritt. Was ich sage ist, dass es einige Kosteneinsparungen geben könnte.
Nehmen wir an, wir haben all diese Zahlen durchgeführt und die Kosten sind es immer noch wert. Aber hier ist das Problem, Raketen versagen regelmäßig. Sie explodieren auf der Startrampe oder auf dem Weg in den Orbit. Eine schlimme Explosion könnte hochgiftiges Plutonium über einen riesigen Teil des Planeten versprühen.
SpaceX Falcon 9-Rakete kurz nach einer katastrophalen Explosion zerstört die Rakete und die Nutzlast des israelischen Satelliten Amos-6 auf der Startrampe 40 der Cape Canaveral Air Force Station, FL, am 1. September 2016. Bildnachweis: USLaunchReport
Für eine Rakete gibt es ein ziemlich geringes Risiko. Raketen sind zu etwa 95 % zuverlässig, was bedeutet, dass 1 von 20 irgendwie ausfallen wird. Wenn Sie nur 240 Raketen starten, sehen Sie 12 Fehler, von denen einige Detonationen auf der Startrampe oder Explosionen in großer Höhe sind. Bei diesem Tempo ist uns garantiert, dass es immer bewölkt sein wird, mit der Möglichkeit, dass es irgendwo auf der Erde Plutoniumregen gibt.
Wenn Tausende von Tonnen Atommüll über Ihrem Kopf hängen, Sie nervös machen, dann werden Sie mehr über dauerhafte Optionen erfahren wollen. Lass uns das Zeug in die Sonne krachen.
Es stellt sich heraus, dass es viel teurer ist, es in die Sonne zu strahlen. Hier ist der Grund: Man könnte meinen, dass nur Ihr Abfall in den Weltraum gesprengt würde, bedeutet, dass er einfach in die Sonne fallen würde, aber Ihr Abfall umkreist die Sonne immer noch mit der Erdgeschwindigkeit – 30 m/s seitlich.
Um es tatsächlich in die Sonne fallen zu lassen, müssen Sie die Umlaufgeschwindigkeit aufheben. Mit anderen Worten, Sie müssen Ihrer Rakete eine Geschwindigkeit von etwa 31,7 m/s geben, um den Luftwiderstand der Erde zu berücksichtigen, und dann die Umlaufgeschwindigkeit aufheben.
Die NASA-Raumsonde New Horizons benötigte 16,1 m/s, um Pluto zu erreichen, Sie sprechen also von der doppelten Geschwindigkeit.
Um fair zu sein, verwenden New Horizons und andere Raumschiffe Gravitationsschleudern, um die Geschwindigkeit von Jupiter und anderen Planeten zu stehlen. Ich habe nicht nachgerechnet, aber nehmen wir einfach an, es könnte Einsparungen geben.
Wenn Sie diese Bewegung nicht aufheben, wird Ihr Atommüll für immer die Sonne umkreisen, wie ein Asteroid aus Müll.
Es gibt einen anderen Weg, den Sie einschlagen könnten. Anstatt zu versuchen, in die Sonne zu fallen, fliegt man nach außen, bis man dem Sog der Sonne fast entkommen ist. Wobei der Drehimpuls, diese Seitwärtsbewegung, fast Null ist. Brechen Sie das mit einem kleinen Schub ab und lassen Sie dann die Schwerkraft der Sonne Ihren Abfall wieder ins Verderben ziehen.
Es wird Hunderte oder sogar Tausende von Jahren dauern, aber es würde Kosteneinsparungen geben. Dann brauchen Sie nur noch ca. 16,5 m/s an Geschwindigkeit zu gewinnen.
Die Falcon Heavy wird, sobald sie einsatzbereit ist, die stärkste Rakete der Welt sein. Bildnachweis: SpaceX
Raketen müssen mehr von ihrer Nutzlast als Treibstoff transportieren, wenn sie höhere Geschwindigkeiten erreichen wollen. Ein Falcon Heavy kann mehr als 54 Tonnen in den erdnahen Orbit transportieren, aber nur 2,9 Tonnen nach Pluto.
Mit anderen Worten, wenn Sie die effizienteste Flugbahn verwenden, benötigen Sie immer noch etwa 20-mal mehr Raketen, um Ihren Treibstoff in die Sonne zu schießen. Mit anderen Worten, multiplizieren Sie Ihre Kosten mit dem Faktor 20.
1,2 Billionen Dollar, um den hochaktiven Abfall auf einer Flugbahn, die lange dauert, in die Sonne zu bringen.
Unterm Strich ist es einfach zu teuer, unseren Atommüll in den Weltraum, in die Sonne, zu schleudern – um mehrere Größenordnungen. Ganz zu schweigen von unglaublich gefährlich für die unvermeidlichen Raketenausfälle, die das Problem verschlimmern.
Nein, wir müssen lernen, wie man Atommüll recycelt, um ihn weniger giftig zu machen. Wir müssen bereit sein, die Ressourcen für die ordnungsgemäße Sanierung kontaminierter Standorte auszugeben, und wir müssen die langfristigen Folgen unserer Energieerzeugung sorgfältig abwägen. Nicht nur mit Atomkraft, sondern mit jeder umweltschädlichen Form der Energieerzeugung.
Aber wissen Sie, welche Idee mir noch besser gefällt? Ich stimme Jeff Bezos zu, wenn er sagt, dass wir irgendwann die gesamte Schwerindustrie und Produktion von der Erde in den Weltraum verlagern wollen.
Wir könnten unsere Produktion außerhalb des Planeten verlagern, um Umweltrisiken zu reduzieren. NASA/Denise Watt
Anstatt den Müll aus unserer Umwelt zu entfernen, lasst uns ihn abbauen, veredeln und überhaupt im Weltraum herstellen. Dann können wir die Produkte zur Erde zurückschicken und den Großteil der Verschmutzung überspringen.
Jetzt habe ich die Zahlen gemacht, was denkst du? Lohnt es sich noch, Atommüll ins All zu schleudern? Teile mir deine Gedanken in den Kommentaren mit.
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