China baut Atomantrieb, der Raumschiff zum Mars bringen soll

China ist dem Ziel, einen atomaren Raketenantrieb zu entwickeln, einen Schritt nähergekommen. Ein Prototyp des Reaktors für den Antrieb wurde gebaut und ersten Tests unterzogen, die allesamt erfolgreich verlaufen sein sollen.

Der nukleare Antrieb soll künftig Raketen befeuern und dabei wesentlich leistungsstärker sein, als herkömmliche Triebwerke. Die Reisezeit zum Mars und zum Mond sollte sich dadurch massiv verkürzen.

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So soll der Atomantrieb funktionieren

Auf der Erde wird der Antrieb auf ein Volumen zusammengefaltet, das in etwa einem Schiffscontainer entsprechen soll. Das Gewicht werde weniger als 8 Tonnen betragen, berichtetet die South China Morning Post und beruft sich dabei auf einem Paper der Chinese Academy of Sciences.

Nachdem das Atomtriebwerk mithilfe einer Rakete in den Weltraum gebracht wurde, entfaltet er sich dort. Er soll eine Größe erreichen, die mit einem 20-stöckigem Gebäude vergleichbar sei. Das System sei einfach zu verladen und per Rakete ins All zu starten, heißt es.

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Stark verkürzte Reisezeiten

Die Reise von der Erde zum Mars und wieder zurück sollte mit dem Atomantrieb in 3 Monaten möglich sein, sowohl für Fracht  als auch für bemannte Missionen. Mit herkömmlichen Antrieben ist die Distanz zwischen Erde und Mars derzeit in ungefähr 7 Monaten zu bewältigen.

Der Reaktor selbst setzt auf Kernspaltung, seine nominale Leistung wird mit 1,5 Megawatt angegeben. Durch die Spaltung von Uranbrennstoff sollen dabei Temperaturen von bis zu 1.276 Grad Celsius erreicht werden. Gekühlt werden soll der Reaktor in erster Linie von flüssigem Lithium. Weil das Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ein geringes Gewicht aufweist, könne der Antrieb kleinstmöglich gebaut werden. 

Die hohen Temperaturen erfordern einen effizienten Wärmetauscher und ebenso einen wirksamen Schutz vor schädlicher Strahlung. Dem Bericht zufolge besteht der Wärmetauscher des Reaktors aus einer Wolframlegierung. Diese soll einen effizienten Wärmeaustausch in dem Kreislauf ermöglichen und gleichzeitig die schädliche Strahlung abschirmen.

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Was ist mit der Sicherheit?

Eine gewaltige Herausforderung bei der Entwicklung eines solchen Atomantriebs ist die Frage der Sicherheit. Was passiert mit dem Reaktor, wenn beim Raketenstart etwas schief geht? Wie kann die Sicherheit garantiert werden, für den Fall, dass der Reaktor vom All auf die Erde stürzt und irgendwo einschlägt?

Auf all diese Fragen gibt der der Bericht keine Antworten. In dem zitierten Paper heißt es jedoch, dass in einem nächsten Schritt  diesen Fragen begegnet werden soll.

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Flexibel einsetzbar

Auch wenn der Antrieb von China in erster Linie für interplanetare Missionen entwickelt wird, könnte der Reaktor bei anderen Projekten eine zentrale Rolle spielen. Eine kleinere Version des Antriebs könnte beispielsweise Mars- oder Mond-Rover mit Energie versorgen, heißt es.

Wann ein solcher Atomantrieb zum Einsatz kommen wird, ist noch völlig unklar und hängt von der weiteren Entwicklung ab. Als ungefährer Zeithorizont werden in dem Bericht die 2030er-Jahre genannt.