In Kürze:
- Die USA haben das Start-up Antares beauftragt, einen Kernreaktor für Weltraummissionen zu entwickeln.
- Zunächst ist eine nukleare Bodendemonstration geplant.
- Insgesamt investieren die USA bis zu 2,2 Milliarden US-Dollar für neue Auftragsvergaben in diesem Bereich bis 2031.
Bereits seit Jahren tüfteln Unternehmen und Raumfahrtorganisationen an einem Einsatz eines Kernreaktors für eine stabilere Stromversorgung in einem Raumfahrzeug. Kerntechnik im All gibt es allerdings schon länger in Form von Nuklearbatterien. Nun soll ein Durchbruch künftig längere Weltraummissionen ermöglichen.
Einen Vorstoß in diese Richtung wagte im September das Beschaffungsamt der US-Luftwaffe für die Weltraumstreitkräfte. Die US-Behörde beauftragte dazu das US-amerikanische Start-up Antares Nuclear, die Kernenergie im Weltraum voranzutreiben.
Dazu erhält Antares von der Behörde Fördermittel in Höhe von 161 Millionen US-Dollar (142,6 Millionen Euro). Nach Angaben des Start-ups sei dies aktuell der größte Auftrag des Verteidigungsministeriums im Bereich der Weltraumkernenergie.
Der Firmensitz von Antares Nuclear in Torrance im US-Bundesstaat Kalifornien.
Foto: Antares Nuclear, Inc. 2026
Demonstration eines Weltraumreaktors
Das erst 2023 gegründete Unternehmen hat sich auf die Entwicklung von kompakten, modularen Mikro-Kernreaktoren spezialisiert. Diese sind für die militärische Energieversorgung und die Raumfahrt gedacht. Jordan Bramble, Geschäftsführer und Mitbegründer von Antares sagte:
„Der Weltraum steht seit der Gründung des Unternehmens im Mittelpunkt der Antares-Vision. Diese Partnerschaft mit der Space Force verwandelt diese langjährige Vision in eine konkrete Weltraummission. Die Kernspaltung wird strategische Fähigkeiten erschließen, die heute noch unmöglich sind.“
Im Rahmen dieses Programms plane Antares zunächst eine nukleare Bodendemonstration des Weltraumreaktors R1-S. Vor dem Start wolle das Start-up R1-S in ein Raumfahrzeug integrieren, um die Flugzulassung zu erlangen. Das Unternehmen beabsichtige zudem eine einsatzfähige Boden-zu-Weltraum-Anlage mit seinem stromerzeugenden Reaktor „Mark-1“ mit Energie zu versorgen. Ein Test dafür ist 2027 vorgesehen. Der 161-Millionen-Dollar-Deal fördert beide Reaktoren.
Am 4. Juni 2026 habe der Nulleistungs-Mikroreaktor „Mark-0“ von Antares laut eigenen Angaben unter der Genehmigung des Energieministeriums die Kritikalität, eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion, erreicht. Es ist das erste Mal, dass ein Privatunternehmen dieses Ergebnis erzielt habe.
Der Mark-1-Reaktor des Unternehmens soll 2027 mehr als sechs Monate in Betrieb sein. Seine elektrische Leistung ist mit bis ein Megawatt angegeben, die er theoretisch über einen Zeitraum von vier bis sechs Jahre erbringen kann.
Weltraum- und Militärprogramm
Die Auszeichnung unterstützt die im US-Dekret 14369 „Sicherung der amerikanischen Weltraumüberlegenheit“ festgelegten Ziele. Dazu zählt, Kernreaktoren bereits ab 2028 in den Weltraum und bis 2030 auf den Mond zu bringen.
Neben der R1-S-Mission von Antares strebt auch die NASA eine konkrete zivile Weltraummission an – ebenfalls mit Kernenergie. Das unter dem Namen „Space Reactor-1 Freedom“ (SR-1) aufgeführte Programm soll Ende 2028 zum Mars starten. Bei dieser Mission soll ein Kernreaktor erstmals auch Energie für den Antrieb des Raumfahrzeugs außerhalb der Erdumlaufbahn bereitstellen.
Die staatliche Auftragsvergabe an Antares ist eine von mehreren. Ende August hat die US-Armee verkündet, dass Antares Mikroreaktoren an den Standort Fort Bragg im US-Bundesstaat North Carolina liefern solle.
Die Auftragsvergaben sind Teil des „Janus-Programms“ der US-Armee. Dieses wiederum ist Teil einer Initiative zur Entwicklung mobilerer Stromversorgungskapazitäten zur Unterstützung militärischer Operationen in abgelegenen Regionen.
Für diese neuen Auftragsvergaben stellen die USA insgesamt bis zu 2,2 Milliarden US-Dollar für ausgewählte Unternehmen bis 2031 bereit. Die Höhe der Gesamtförderung hängt davon ab, ob die Unternehmen die Projektmeilensteine erreichen. Die US-Armee erwartet, dass die Unternehmen im Rahmen dieser Verträge in Summe mehr als 20 Kernreaktoren liefern werden.
Bisherige Stromquellen im All
Oftmals generieren die Raumfahrtorganisationen Strom durch Sonnenlicht mithilfe von Solarzellen. Deren Ertrag ist begrenzt und sie funktionieren in zunehmender Entfernung zur Sonne schlechter und im Schatten von Himmelskörpern nicht.
Ebenso gibt es Nuklearbatterien, auch Radioisotopengeneratoren genannt. Sie wandeln die thermische Energie oder die Zerfallsstrahlung eines Radionuklids, meist Plutonium-238, in elektrische Energie um.
Erstmals setzten die USA 1961 mit dem Transit 4A einen RTG ein. Seither flogen Dutzende mit RTGs ausgestattete Raumfahrzeuge in den Orbit – und darüber hinaus. Dazu zählten Pioneer 10 und 11, Voyager 1 und 2, Galileo, Ulysses, Cassini und New Horizons.
Die RTGs haben den Vorteil, dass sie leicht und zuverlässig genug für eine Weltraumsonde sind. Zudem können sie ausreichend lange Strom liefern. Ihre elektrische Leistung beträgt meist ein paar 100 Watt, ihre Lebensdauer Jahrzehnte. Sie betreiben Instrumente und die Heizung.
Bei kompakten Kernreaktoren denken viele auch an die SMR-Anlagen (Small modular Reactor). Allerdings gibt es klare Anwendungsunterschiede. Während SMR rund 50 bis 300 MW Leistung haben, liegt die von dem Mark-1-Reaktor nur bei bis zu 1 MW. Zudem ist letzterer nicht für den Netzanschluss, sondern für eine Insellösung ausgelegt.