Weltraumantrieb mittels Energie aus Kernfusion
Ein magnetoplasmadynamischer Antrieb wäre (nach meinem Wissen)
derzeit der effizienteste Antrieb was das Verhältnis von benötigter
elektrischer Energie (viel) zur Masse des Treibstoffes (wenig) angeht.
Die Firma AdAstra Rocket entwickelt derzeit ein solches Triebwerk,
dass um 2012 auf der ISS installiert werden soll, damit diese ihre
Höhe im Orbit ohne fremde Hilfe halten kann:
VX 200
Die Schubkraft dieses VASIMR genannten Antriebes lässt sich durch
mehr elektrische Energie steigern, wobei die Masse des benötigten
Treibstoffes zwar nicht konstant, aber im Verhältnis dazu geringer
wächst. Technisch ist dies eine Weiterentwicklung des Ionenantriebes,
der bereits eingesetzt wird.
Da in absehbarer Zeit eine ausreichend große Energiequelle, wie
die Kernfusion eine wäre, für Raumschiffe nicht zur Verfügung
stehen wird (von umstrittenen Nuklearreaktoren abgesehen),
wird die Vorstellung, in 39 Tagen zum Mars zu fliegen, vorerst ein
Traum bleiben. Der VASIMR-Antrieb wird - wie auch auf der ISS -
auf die Energie aus Solarpanels angewiesen sein und damit
bestenfalls Kurskorrekturen ausführen können. Für einen Raketen-
start vom Erdboden aus ist VASIMR prinzipbedingt ohnehin nicht geeignet.
Allerdings hat die NASA vor ca. 10 Jahren die Grundlagenforschung
zur Kernfusion mittels eines
Dense Plasma Focus genannten
Effektes für wenige Jahre gefördert. Zwar konnte experimentell
nachgewiesen werden, dass mit diesem Verfahren tatsächlich eine
Kernfusion stattfindet (derzeit nur mit Deuterium/Tritium), aber
das Zünden der Fusion benötigt mehr Energie, als bei der Fusion
freigesetzt wird. Versuchsanlagen gibt es weltweit zahlreiche,
sogar in Deutschland. Eine aktive Entwicklung hin zur Energie-
gewinnung (net gain) findet allerdings nur am
Lawrenceville Plasma Physics Inc. statt. Der Fortschritt der
Forschung kann unter
focusfusion.org verfolgt werden.
Zwar gibt es noch andere alternative Konzepte zur Kernfusion die
durch die Bauweise des Reaktors im Weltraum eingesetzt werden
könnten, der
Dense Plasma Focus bietet jedoch den Vorteil, dass
die elektrische Energie direkt gewonnen werden kann. Es wäre keine
Dampfturbine nötig. Dadurch wäre diese Technik in einer Weise
skalierbar, die einen Einsatz in einem Raumschiff ermöglichen könnte.
Bei den Kernfusionsreaktoren vom Typ Tokamak (ITER) und
Stellarator (Wendelstein 7-X) wird dies nach dem aktuellen Stand
der Forschung unter wirtschaftlichen Aspekten nicht praktikabel sein,
da diese viel zu groß und schwer wären.