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Neues Triebwerk macht Hoffnung In nur 39 Tagen zum Mars

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Entwurf für einen Mond-Transporter mit VASIMR-Antrieb.

(Foto: Copyright Ad Astra Rocket Company © all rights reserved)

Größtes Hindernis für eine Reise zum Mars: die weite Entfernung. Jahre müssten Astronauten im All verbringen. Eine US-Firma möchte das ändern. Ihre Triebwerke sollen die Flugzeit enorm verkürzen. Steht die Mars-Mission vor dem Durchbruch?

Die bemannte Reise zum Mars ist ein Menschheitstraum. Dass dieser noch nicht verwirklicht wurde, liegt vor allem an einem Problem: Mit dem Stand der heutigen Technik würde sie ungeheuer lange dauern. Alleine der Hinflug dürfte laut US-Weltraumbehörde Nasa rund acht Monate betragen. Insgesamt wären Astronauten bis zu drei Jahre unterwegs. Eine psychologische Belastung für den Menschen. Hinzu kommen die unbekannten Langzeit-Auswirkungen der kosmischen Strahlung.

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Eine US-Firma will der Mars-Reise jedoch einen kräftigen Schub geben - sinnbildlich und buchstäblich: Ein neuartiger Triebwerks-Typ mit dem Namen VASIMR (Variable specific impulse magnetoplasma rocket) wird bei Ad Astra Rocket Company aus Texas bereits eifrig getestet. Er soll die Vorteile bisheriger Antriebsarten verbinden - und deren Nachteile ausgleichen.

Bisherige chemische Triebwerke etwa, die bei allen derzeitigen Raketenstarts von der Erde aus verwendet werden, liefern jede Menge Schub und können ein Raumfahrzeug stark beschleunigen. Das ist ihr Vorteil. Sie haben aber keine Ausdauer und brennen nach kurzer Zeit - meist wenigen Sekunden -  aus. Mit ihnen wäre eine Reise zum Mars zwar möglich, würde aber Jahre dauern.

Neuer Antrieb hat Kraft und ist schnell

Um diesen Nachteil auszugleichen, werden in jüngerer Vergangenheit für Raumsonden, die weite Strecken zurücklegen sollen, daher vermehrt Ionenantriebe eingesetzt. Aktuelles Beispiel ist die Sonde Dawn, die derzeit den Zwergplaneten Ceres erforscht. Ionenantriebe können über einen sehr langen Zeitraum - Monate oder sogar Jahre - ein Raumfahrzeug beschleunigen. Und sie erreichen theoretische Spitzengeschwindigkeiten, die zehnmal so hoch sind wie die chemischer Antriebe. Ihr großer Nachteil ist jedoch der geringe Schub. Sie können daher nur sehr kleine Sonden effektiv antreiben - für zigtonnenschwere Mars-Raumschiffe wären sie völlig ungeeignet.

VASIMR soll jedoch die Vorteile beider Antriebsarten verbinden - und damit die Reise zum Mars in nur 39 Tagen ermöglichen, wie der Kopf hinter dem Projekt, Plasmaphysiker und Ex-Astronaut Franklin Chang-Diaz, gerne immer wieder betont. Diese Zahl ist so etwas wie sein Credo.

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Aufbau des VASIMR-Triebwerks.

(Foto: Copyright Ad Astra Rocket Company © all rights reserved)

Es handelt sich dabei um eine Art magnetischen Plasmaantrieb. Seine Schubkraft schöpft er aus ionisiertem Gas, das mit Magnetfeldern weiter aufgeheizt wird. Der Vorteil: Er soll hohen Schub erzeugen oder alternativ ein Raumschiff über eine langen Zeitraum mit geringerem Schub beschleunigen können. Theoretisch sind auch hier Spitzengeschwindigkeiten von mehreren Hundertausend Stundenkilometern möglich.

Nasa sieht Potenzial in der Technologie

Mittlerweile hat Ad Astra mehrere Prototypen gebaut, der neuste ist das Modell VX-200. Das Triebwerk hat bereits mehrere Tausend Testläufe in einer gigantischen Vakuum-Kammer im texanischen Houston absolviert - ohne nennenswerte Verschleißerscheinungen. Der erzeugte Schub ist bisher jedoch noch sehr gering. Dennoch setzt die Nasa anscheinend große Hoffnungen in die neue Technik. Im Rahmen ihres Programms NextSTEP, welches die Technik für menschliche Raumflüge in die Tiefen des Alls fördern soll, erhielt Ad Astra im vergangenen Jahr eine Geldspritze in Höhe von 10 Millionen Dollar. Geplant war bisher auch die Erprobung des Triebwerks an der Internationalen Raumstation ISS.

Ist mit dem neuen Triebwerk der bemannte Marsflug nun endlich in greifbare Nähe gerückt? Nicht ganz, denn die Sache hat einen Haken. Um sein volles Potenzial auf einer Reise zum Mars entfalten zu können, benötigen das VASIMR-Triebwerke eine ausreichend starke Energiequelle. Denn würde man dafür chemischen Treibstoff heranziehen, wäre die Energieausbeute geringer, als wenn man diesen direkt verfeuern würde. Was bleibt also?

Kritiker sieht VASIMR vor dem Scheitern

Die Lösung für das Problem wäre ein nuklearer Antrieb. Also praktisch ein kleines Atomkraftwerk, welches den nötigen Strom liefert. Allerdings gibt es derart leistungsfähige Kraftwerke für den Einsatz im Weltraum bisher noch nicht - und sie sind auch nicht in Sicht. Würde man mit der bisherigen Technologie arbeiten, kritisierte etwa Robert Zubrin von der Mars Society das VASIMR-Projekt, müsste ein Kraftwerk von fast 8000 Tonnen Gewicht ins All befördert werden. Dies wäre technisch nicht nur unmöglich, sondern auch gefährlich: Sollte beim Transport ins All etwas schiefgehen, drohte tonnenweise radioaktives Material in die Erdeatmosphäre zu gelangen - und in unsere Atemluft. Zubrin gilt als großer Kritiker von VASIMR - und sieht keinerlei Chance für dessen Einsatz.

Bei Ad Astra setzt man hingegen auf das Prinzip Hoffnung - und verweist auf eine "Anzahl ernst zu nehmender Studien", die bereits nukleare Kraftwerke mit der erforderlichen Leistung für machbar halten, wie es in einer Erklärung des Unternehmens heißt. Sollte dies irgendwann wirklich gelingen, stünde einer schnellen Reise zum Mars nichts mehr im Wege.

Quelle: n-tv.de

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