Neuer Raumfahrtantrieb 02. Feb 2021 Von Iestyn Hartbrich

Mit Plasma raus ins Weltall

Eine US-Forscherin hat einen neuen Typ Raketenantrieb vorgestellt. Damit könnten Reisen fernab der Erde möglich werden.


Foto: Elle Starkman, PPPL, ITER

Die Sonne ist der Beweis: Wenn elektrische Feldlinien zusammenstoßen, werden große Mengen Energie frei. Die US-Forscherin Fatima Ebrahimi vom Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) will das Prinzip nun in einem neuen Typ Raumfahrtantrieb nutzen, der Raumreisen zum Mars und darüber hinaus möglich machen könnte. Noch handelt es sich bei dem Antrieb um eine Studie und nicht um fertige Hardware.

Das Konzept in Kürze

In dem Antrieb würden Magnetfelder erzeugt, um aus einem mitgeführten Treibstoff ein Plasma zu erzeugen. Dieses wird an den Feldlinien beschleunigt und zur Düse hinausgeschleudert. Die Rakete erhält so ihren Schub.

Bereits heute werden in der Raumfahrt Plasmaantriebe genutzt. Allerdings nutzen diese zur Beschleunigung des Plasmas elektrische und nicht magnetische Felder.

Konkret soll das Phänomen der Rekonnexion genutzt werden. Magnetische Feldlinien, die sich plötzlich voneinander trennen, um dann wieder aufeinanderzustoßen, produzieren riesige Mengen Energie, zum Beispiel in Fusionsreaktoren oder vor Sonneneruptionen (Solar Flares) auf der Oberfläche der Sonne.

Reisen zum Pluto

Heutige (elektrische) Plasmatriebwerke haben zwar einen hohen spezifischen Impuls, sie erzeugen aber nur wenig Schub: Sie beschleunigen die Rakete oder den Satelliten kontinuierlich aber sehr langsam. Laut PPPL hatten Simulationen gezeigt, dass die Treibstoffpartikel mit Relativgeschwindigkeiten von mehreren Hundert Kilometern pro Sekunde die Düse verlassen. Ebrahimi spricht vom Zehnfachen der elektrischen Triebwerke.

Dadurch könnten die äußeren Planeten des Sonnensystems in Reichweite rücken. Je größer die Beschleunigung zu Beginn, desto größere Geschwindigkeiten lassen sich aufbauen. „Wenn wir Thruster nutzen, die auf magnetischer Rekonnexion basieren, könnten wir interplanetare Flüge in kürzerer Zeit absolvieren“, sagt Ebrahimi.

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