Russischer Plasma-Antrieb: Flug zum Mars dauert nur einen Monat

Forscher des russischen Troitsk Instituts sollen einen magnetoplasmadynamischen Antrieb entwickelt haben, mit dem man innerhalb eines Monats den Mars erreichen kann. Bislang wird angenommen, dass eine Reise zum Roten Planeten zwischen 6 und 9 Monate in Anspruch nehmen würde. 

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Bei dem neuen Plasmaantrieb sollen Wasserstoffionen, also geladenen Wasserstoffatome, durch magnetische Felder auf 100 km/s (360.000 km/h) beschleunigt werden. Diese Teilchen werden dann gebündelt in eine Richtung ausgestoßen und erzeugen somit den Schub des Raumschiffs. Das berichtet das russische Medium Izvestia, das auch zu Gast im Institut war und sich die Gerätschaften ansehen konnte. 

Ionenantriebe bereits in Betrieb

Der Vorteil von solchen Plasmaantrieben ist die hohe Geschwindigkeit, auf die die Teilchen beschleunigt werden können. Das physikalische Limit bei herkömmlichen Raketen, die brennbaren Treibstoff für ihren Antrieb verwenden, liegt bei etwa 5.000 m/s (18.000 km/h). 

Plasmaantrieb werden heute bereits in der Raumfahrt verwendet, etwa bei Satelliten. Diese Art von Antrieb bietet zwar eine kontinuierliche Beschleunigung, jedoch ist diese nicht sehr stark. Grund ist die beschränkte Energie, die den Antrieben zur Verfügung steht - bei Satelliten stammt der Strom aus Photovoltaikmodulen bzw. Batterien. Beim russischen Antrieb soll der Strom aus einem Kernreaktor stammen.

Antrieb wird erst im Weltraum gezündet

Plasmaantriebe sind an sich sehr effizient, da kaum Energie als Hitze verloren geht und fast vollständig in Schub umgewandelt werden kann. Laut dem Forscher Egor Biriulin soll der Schub ihres Triebwerks 6 Newton betragen. Zum Vergleich: Die Starship-Rakete von SpaceX erzeugt beim Start einen Schub von 75.000 Kilonewton.

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So ein großer Schub ist im Vakuum des Weltraums allerdings gar nicht nötig, viel wichtiger ist, dass er kontinuierlich aufgebracht werden kann. Hat ein Raumschiff erst einmal die Schwerkraft der Erde überwunden, kann es mit dem Plasmaantrieb konstant beschleunigen. Bei einer Reise zum Mars müsste man allerdings auch wieder abbremsen, wofür auch einiges an Zeit und Weg berechnet werden muss.

Prototyp bereits gebaut

Insgesamt soll die Reise zum Mars ein bis 2 Monate dauern - je nach Raumschiff und Fracht. In ihrem Labor haben die russischen Forscher bereits einen Prototyp mit einer Leistung von 300 Kilowatt gebaut. In einer Anlage mit einem Durchmesser von 4 Metern und einer Länge von 14 Metern wurde der Antrieb bereits einigen Tests unterzogen. "Die Triebwerksleistung von mehr als 2.400 Stunden wurde bereits nachgewiesen, was für einen Transport zum Mars ausreicht", sagt Konstantin Gutorov, der wissenschaftliche Berater des Projekts.

Das Hauptziel des Projekts bestehe nun darin, den Betrieb des Prototyps im pulsperiodischen Modus zu demonstrieren. Eine flugbereite Version des Antriebs soll bereits 2030 fertiggestellt sein.

Skepsis angebracht

All diese Aussagen sollten allerdings mit einer gesunden Portion Skepsis aufgenommen werden. Zunächst einmal muss man sich auf die Aussagen der russischen Wissenschaftler verlassen, denn andere Forscher konnten die Leistung des Triebwerks noch nicht bestätigen. 

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Zweitens muss der Antrieb, sollte er wirklich funktionieren, in ein Raumschiff integriert werden. Neben dem Plasmaantrieb benötigt das Raumfahrzeug nämlich auch herkömmliche thermische oder chemische Antriebe, um überhaupt ins All zu kommen.

Und drittens sieht der Antrieb eine Stromversorgung mit einem Atomreaktor vor. Das macht das Konstrukt noch einmal komplexer und stellt ein ganz neues Sicherheitsrisiko dar - nicht nur für die Astronauten, sondern auch für den Fall, falls das Raumschiff auf die Erde stürzt.

Auch USA und China wollen schnell zum Mars

Die russischen Forscher sind nicht die einzigen, die an verkürzten Marsreisen arbeiten. Die NASA investiert Geld in die Erforschung des sogenannten PPR-Antriebs (Pulsed Plasma Rocket), der ebenso Marsreisen in 2 Monaten möglich machen will. China baut ebenso an einem Atomantrieb, der Raumschiffe in Rekordzeit zum Mars bringen soll. Hier soll die Reise Erde-Mars-Erde in 3 Monaten möglich sein.

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