Weltraumforschung: Plasmatriebwerk aus Russland soll den Mars in einem Monat erreichen

Russland entwickelt ein neuartiges Raketentriebwerk. Eine Reise zum Mars würde drastisch verkürzt werden. Es erreicht eine höhere Beschleunigung als chemische Raketen. 

In der letzten Zeit ist es ruhig um Russlands Weltraumpläne geworden, während Peking und Elon Musk für Schlagzeilen sorgen. Doch nun haben Wissenschaftler von Rosatom ein revolutionäres Triebwerk vorgestellt. Anstelle eines Verbrennungstriebwerks handelt es sich um einen plasmaelektrischen Antrieb. So ein System kann einen weit höheren Schub entwickeln als ein auf Treibstoff basierendes System. Die jahrelange Reise zum Mars könnte – zumindest im Prinzip – auf ein bis zwei Monate verkürzt werden, das berichtet die russische Zeitung "Iswestija". Putin Anti Satellit12:07

Mögliche Marsreise auf Bruchteil verkürzt

"Ein Plasmaraketenmotor ist eine Art von Elektroantrieb. Er basiert auf zwei Elektroden. Zwischen ihnen werden geladene Teilchen hindurchgeleitet, und gleichzeitig wird an die Elektroden eine hohe Spannung angelegt", sagte Egor Biriulin, Nachwuchsforscher am wissenschaftlichen Institut von Rosatom in Troizk, der Zeitung. "Durch den Strom entsteht ein Magnetfeld, das die Teilchen aus dem Triebwerk drückt. Dadurch erhält das Plasma eine gerichtete Bewegung und erzeugt Schub."

In einem etwas gewagten Vergleich könnte man sagen, das ist der gleiche Unterschied wie zwischen einer elektromagnetischen Railgun und einer herkömmlichen Kanone, die das Projektil mit der Detonation einer Treibladung beschleunigt. Die elektrisch initiierte Beschleunigung ist weit höher als die der Treibladung. Rosatom verwendet Wasserstoff als Ausgangsmaterial. Die Anlage beschleunigt geladene Teilchen – Elektronen und Protonen – auf 100 Kilometer pro Sekunde. Das sind 360.000 km/h.

"Bei herkömmlichen Triebwerken beträgt die maximale Geschwindigkeit des Materiestroms etwa 4,5 km/s, was auf die Bedingungen der Kraftstoffverbrennung zurückzuführen ist. Im Gegensatz dazu besteht der Arbeitskörper in unserem Motor aus geladenen Teilchen, die durch ein elektromagnetisches Feld beschleunigt werden", so Alexei Woronow, erster stellvertretender Generaldirektor für Wissenschaft am Troizk-Institut. In seinem Institut wird ein Prototyp unter Laborbedingungen getestet. Ein arbeitsfähiges Triebwerk soll 2030 fertig sein.WISSEN FS Buran

Atomreaktor liefert die Energie

"Der Motor arbeitet in einem pulsierenden Modus. Seine Leistung beträgt etwa 300 Kilowatt", sagte ein weiterer Wissenschaftler zu der Zeitung. Der Motor soll 2400 Stunden arbeiten, was für den Weg zum Mars ausreicht. Für die Erprobung wird eine 14 Meter lange Kammer mit einem Durchmesser von 4 Metern gebaut, die die Bedingungen im Weltraum simuliert. Das Plasmatriebwerk soll erst außerhalb der Atmosphäre gezündet werden. Herkömmliche Raketen sollen das Raumschiff in eine Umlaufbahn bringen.

Die Wissenschaftler heben hervor, dass ihr Triebwerk kein stark erhitztes Plasma verwendet. Die eingesetzte Energie wird daher fast vollständig in Bewegung umgesetzt, außerdem wird der Antrieb so nicht durch die Hitze beansprucht. Für den Partikelstrom nutzt die Anlage den Wasserstoff, die eigentliche Energie liefert aber ein Atomreaktor an Bord. Eine so schnelle Reise zum Mars würde den logistischen Aufwand merklich senken und die Risiken durch kosmische Strahlung verringern.

Noch ist das Ganze ein Laborversuch – und aus Russland sind schon viele Projekte auf dem Weg von einem sensationellen Start in die Praxis wieder verschwunden. Doch so ein Plasmatriebwerk hätte nicht nur Bedeutung für die Erkundung des Weltraums. Eine derartige Beschleunigung würde auch in der militärischen Raketentechnik ganz neue Perspektiven eröffnen.

Quellen:  Iswestija, World Nuclear News, Kosmonews