Neue Antriebe f\u00fcr den Flug zu Mars<\/h2>\n
Aber ein Flug zum nahen Mars braucht schon bei g\u00fcnstiger Planetenkonstellation um die 2 Jahre. Auch hier erforscht die US-Raumfahrtbeh\u00f6rde NASA neue Antriebskonzepte.<\/p>\n
Atom-Raketenantrieb<\/h3>\n
Seit den 60er Jahren des vorherigen Jahrhunderts gibt es das Konzept, die Hitze eines Atomreaktor zu verwenden, um den Treibstoff durch eine D\u00fcse des Raketentriebwerks zu beschleunigen. Der Vorteil dieses Konzepts: Man muss keinen Sauerstoff als Oxidator mitf\u00fchren, sondern nur das Treibmittel. Das reduziert das Gewicht der Rakete erheblich.\u00a0Die NASA forscht daher aktuell wieder an Atom-Antrieben, um die Flugzeit zu reduzieren (siehe mein Blog-Beitrag\u00a0Draco: Der Nuklearantrieb f\u00fcr Raumfahrzeuge<\/a>).<\/p>\n Weiterhin hat die NASA vor einiger Zeit erfolgreich ein\u00a0Detonationsraketentriebwerk (englisch Rotating Detonation Rocket Engine<\/a>, RDRE) getestet. Bei diesem Triebwerk wird ein Gemisch aus Treibstoff und Sauerstoff in einem\u00a0ringf\u00f6rmigen Kanal durch anhaltende Detonationen verbrannt. Das RDRE-Triebwerk arbeitet zwar auch auf chemischer Basis mit Verbrennung, verbraucht weniger Treibstoff als herk\u00f6mmliche Raketentriebwerke. \u2028Golem hat in diesem Beitrag<\/a> \u00fcber den erfolgreichen Triebwerkstest berichtet.<\/p>\n F\u00fcr interplanetare Fl\u00fcge reichen diese Antriebe aber nicht aus. Wir haben zwar Sonden zu den \u00e4u\u00dferen Planeten geschickt und die Pioneer sowie Voyager-Sonden sind inzwischen am Rande unseres Sonnensystems im interplanetaren Raum unterwegs. Es wird aber viele Zehntausend-Jahre dauern, bis die Sonden in N\u00e4he eines Sterns kommen.<\/p>\n Es sind also neue Antriebskonzepte erforderlich, um in fernerer Zukunft Raumfl\u00fcge zu fernen Zielen zu unternehmen. Mir sind da zwei Konzepte bekannt, an denen die NASA forscht.<\/p>\n Im Beitrag\u00a0Pellet-Beam Propulsion for Breakthrough Space Exploration<\/a> wurde vor einiger Zeit ein Vorschlag f\u00fcr eine neue Antriebsarchitektur f\u00fcr den schnellen Transit schwerer (1 Tonne und mehr) Nutzlasten durch das Sonnensystem und das interstellare Medium gemacht.<\/p>\n Ein Raumfahrzeug in der Erdumlaufbahn soll kleine Pellets mit Hilfe eines Lasers in Plasma umwandeln, die in Richtung eines zweiten Raumfahrzeug bewegt werden.\u00a0Der Pellet-Strahl aus mikroskopisch kleinen Teilchen, der durch Laserablation erzeugt wird, soll mit hoher Geschwindigkeit (>120 km\/s) auf eine Prall-Platte am Ende dieses Raumschiffs auftreffen. Durch den so \u00fcbermittelten Impuls soll das Raumfahrzeug, nach dem Vorbild des Segelstrahlkonzepts, angetrieben werden.<\/p>\n Das Konzept soll dann das Raumfahrzeug auf die gew\u00fcnschten Umlaufbahnen und Ziele, einschlie\u00dflich schneller Ausstiegsflugbahnen, treiben. Von besonderem Interesse sind interstellare Vorl\u00e4ufermissionen mit schnellem Transit.\u00a0In einer Studie will die NASA den Nutzen des Pellet-Strahls untersuchen, um 1-Tonnen-Nutzlasten in <20 Jahren auf Entfernungen von 500 AU (Astronomische Einheiten, Entfernung Erde-Sonne, der Saturn ist 9,5 AU entfernt) zu bef\u00f6rdern. heise hatte diesen Vorschlag vor l\u00e4ngerer Zeit in einem deutschsprachigen Artikel behandelt<\/a>.<\/p>\n Weiter gediehen ist der Ansatz des Antriebs von Raumfahrzeugen durch Sonnensegel. Es ist bekannt, dass Lichtteilchen, die auf einen K\u00f6rper treffen, diesen leicht beschleunigen. Kometen und Asteroiden werden durch die Sonnenstrahlen in ihrer Flugbahn leicht abgelenkt.<\/p>\n Idee ist es, leichte Raumfahrzeuge mit einem gro\u00dfen Segel aus sehr leichtem Material zu versehen. Dann k\u00f6nnten diese Raumfahrzeuge das Sonnenlicht oder das Licht eines Lasers f\u00fcr den Antrieb nutzen. Auch dies soll sehr hohe Geschwindigkeiten, die \u00fcber monate- und jahrelange Antriebsphasen, erreichbar sind, erm\u00f6glichen.<\/p>\n Auf der NASA-Seite\u00a0Advanced Composite Solar Sail System (ACS3)<\/a> beschreibt die US-Raumfahrtbeh\u00f6rde die AC3-Mission. Die NASA entwickelt neue entfaltbare Strukturen und Materialtechnologien f\u00fcr Solarsegel-Antriebssysteme, die f\u00fcr k\u00fcnftige kosteng\u00fcnstige Weltraummissionen bestimmt sind. So wie ein Segelboot durch den Wind in einem Segel angetrieben wird, nutzen Sonnensegel den Druck des Sonnenlichts f\u00fcr den Antrieb und machen herk\u00f6mmliche Raketenantriebe \u00fcberfl\u00fcssig.<\/p>\n Ende August 2024 bin ich auf obigen Tweet<\/a> gesto\u00dfen, wo die NASA dann bekannt gegeben hat, dass ein solches Solarsegel konkret in einer Raumfahrtmission getestet wird. Die NASA Solar Sail-Demo-Mission ist hier beschrieben<\/a>. Das Advanced Composite Solar Sail System kann von vielen Orten der Welt aus am Nachthimmel gesehen werden, nachdem das reflektierende Segel im Orbit vollst\u00e4ndig entfaltet wurde,<\/p>\n Sind spannende Zeiten, vor denen wir vor 50 Jahren nur tr\u00e4umen konnten. Allerdings werde ich pers\u00f6nlich wohl viele dieser Entwicklungen nicht mehr verfolgen k\u00f6nnen, da ich konkrete Missionen erst in 20 oder 30 Jahren erwarte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Kleiner Ausflug in die Raumfahrttechnik im Hinblick auf langfristige Zukunftsversionen. Was braucht man f\u00fcr einen Antrieb zum Flug zu den Sternen? Neben sogenannten Sonnensegeln k\u00f6nnte auch ein sogenannter Pellet-Antrieb genutzt werden. Die US-Raumfahrtbeh\u00f6rde NASA forscht an beiden Konzepten.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[655,690],"tags":[222],"class_list":["post-26850","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-technik","category-wissenschaft","tag-raumfahrt"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26850","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=26850"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26850\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":26863,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26850\/revisions\/26863"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=26850"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=26850"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=26850"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Detonationsraketentriebwerk<\/h3>\n
Konzepte f\u00fcr interplanetare Fl\u00fcge<\/h2>\n
Pellet-Beam-Antrieb<\/h3>\n
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\nArtur Davoyan, University of California, Los Angeles<\/em><\/p>\nSonnensegel als Antrieb<\/h3>\n
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