Ramjet-Antriebe für Raumschiffe: Deshalb funktioniert es nicht

Durchs Weltall fliegen, ohne sich um Treibstoff kümmern zu müssen, wäre ein Durchbruch für die Erforschung des Universums und interplanetare Reisen. Etwa, wenn Raumschiffe den Treibstoff direkt aus dem All holen, und mit den eingesammelten herumschwirrenden Wasserstoffatomen einen mitgeführten Fusionsreaktor befeuern könnten. Dieser "Ramjet"-Antrieb oder "Bussardkollektor" beflügelt seit dem Jahr 1960 auch die Science-Fiction-Community. Laut einer Studie eines Wiener Physikers und eines Kollegen aus den USA würde die einleuchtende Idee aber an den simplen Dimensionen des Vorhabens scheitern.

Science-Fiction auf dem Prüfstand

An das Konzept des US-Physikers Robert Bussard haben sich der Physiker und Science-Fiction-Autor, Peter Schattschneider von der Technischen Universität (TU) Wien, und sein Kollege Albert Jackson mit modernen Methoden angenähert. Das Ergebnis ist kürzlich im Fachmagazin "Acta Astronautica" erschienen. Demnach wird ein solcher Antrieb, der auch tatsächlich die für eine interstellare Reise notwendigen Geschwindigkeiten ermöglicht, weiter nur im Universum der Science-Fiction existieren.

Die Idee an sich "ist es wert, untersucht zu werden", so Schattschneider am Montag in einer Aussendung der TU: "Im interstellaren Raum gibt es hochverdünntes Gas, hauptsächlich Wasserstoff - ungefähr ein Atom pro Kubikzentimeter. Wenn man den Wasserstoff mit Hilfe gewaltiger Magnetfelder vor dem Bug eines Raumschiffs wie in einem magnetischen Trichter einsammeln würde, dann könnte man damit einen Fusionsreaktor betreiben und das Raumfahrzeug beschleunigen." Das Konzept erfahre seit den 1960er-Jahren immer wieder recht viel Aufmerksamkeit.

Der Antrieb funktioniert - aber wäre zu groß

Mit einer an der TU Wien entwickelten Software zur Berechnung elektromagnetischer Felder in der Elektronenmikroskopie konnten Schattschneider und Jackson zeigen, dass das Grundprinzip des magnetischen Teilchen-Einfangs funktioniert. Theoretisch ließe sich so eine Art Raumschiffmotor bauen, der Geschwindigkeiten bis in Richtung der Lichtgeschwindigkeit schaffen würde.

Das Problem dabei: Man bräuchte einen magnetischen Trichter mit einem Durchmesser von annähernd 4.000 Kilometern. Noch unrealistischer ist jedoch die Voraussetzung, dass der schon sehr weite Trichter auch noch eine Länge von 150 Millionen Kilometer haben müsste, was immerhin in etwa dem Abstand der Erde zur Sonne entspricht. Dass Menschen also einmal zu anderen Sonnensystemen "ramjetten" können, erscheint entsprechend weit entfernt.