Riesige Railgun soll chinesische Astronauten ins All schießen

Chinesische Forscher*innen arbeiten an einer riesigen elektromagnetischen Startbahn, die ein 50 Tonnen schweres Raumflugzeug in den Orbit bringen soll. Wie die South China Morning Post berichtet, soll diese "gigantische Railgun" das Raumfahrzeug auf eine Geschwindigkeit von Mach 1,6 (knapp 2.000 km/h) beschleunigen.

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Nach diesem "Schubser" durch das elektromagnetische Startsystem soll das Raumfahrzeug seine Triebwerke zünden und in der oberen Erdatmosphäre die 7-fache Schallgeschwindigkeit erreichen. Das Raumfahrzeug befindet sich bereits in der Entwicklung und wurde 2016 als Teil des "Tengyun-Projekts" vorgestellt. Der wiederverwendbare Weltraumflieger soll 50 Tonnen wiegen und länger sein als eine Boeing 737. 

Um das Flugzeug konventionell starten zu lassen, bräuchte es allerdings eine große Menge an Treibstoff. Auch das aerodynamische Design und der Antrieb des Raumfahrzeugs müssen an einen Start mit niedriger Geschwindigkeit angepasst werden. Diese Anpassungen sind während des Hochgeschwindigkeitsflugs jedoch nicht immer ideal.

2 Kilometer lange Teststrecke

Um die neue Startmethode zu testen, hat das chinesische Luft-, Raumfahrt und Rüstungsunternehmen CASIC eine 2 Kilometer lange Teststrecke in Nordchina aufgebaut. Ein Objekt wird dabei in einer Fast-Vakuum-Röhre auf einer Magnetschwebebahn beschleunigt. Bislang konnte so eine Geschwindigkeit von fast 1.000 km/h erreicht werden. In den nächsten Jahren soll die Strecke verlängert werden, um eine Geschwindigkeit von 5.000 km/h zu erreichen.

Laut South China Morning Post ist China nicht das erste Land, das an einem elektromagnetischen Startsystem für Raumflugzeuge arbeitet. Ähnliche Konzepte gab es bereits vor Jahrzehnten, die NASA errichtete bereits in den 1990er-Jahren eine 10-Meter lange Mini-Teststrecke. Das Projekt wurde allerdings eingestellt und die Ressourcen umverteilt, um elektromagnetische Katapulte für Flugzeugträger zu entwickeln. Dieses ist notwendig, damit Jets trotz der kurzen Startbahn genug Geschwindigkeit erreichen, um abheben zu können.

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Laut den chinesischen Forscher*innen hätte die NASA allerdings einige Fehler bei ihrer Entwicklung gemacht. So wurde etwa angenommen, dass eine Startgeschwindigkeit von 700 km/h ausreichen würde, um die erste Stufe einer Rakete zu ersetzen. In chinesischen Windtunneltests stellte sich allerdings heraus, dass diese Geschwindigkeit viel zu niedrig angesetzt wurde.

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Mehrere Herausforderungen

Eine Herausforderung sei etwa das Durchbrechen der Schallmauer, das komplexe Schockwellen durch die gesamte Startvorrichtung schickt. Hat das Flugzeug die Startgeschwindigkeit erreicht, wird es von der Startvorrichtung abgekoppelt und abrupt abgebremst. Die Luftströmungen würden laut den Forscher*innen für eine etwa 4-sekündige Auftriebsphase sorgen, bevor es Verwirbelungen wieder nach unten drücken. Passagiere würden laut den Forscher*innen dabei einen kurzen Moment der Schwerelosigkeit erleben. 

Je weiter sich das Raumfahrzeug von der Landebahn entfernt, desto weniger wird es vom Luftwiderstand beeinflusst. Nachdem die Booster-Stufe gezündet wird, beginnt somit der rasante Aufstieg Richtung Weltall. Durch den Start werden zwar enorme Kräfte auf das Flugzeug ausgeübt, der Ansatz sei allerdings möglich, wenn gewisse Teile verstärkt werden. Weitere Tests seien ebenfalls nötig.