20 Kilometer pro Sekunde: Plasmaantrieb soll Raketen in Rekordzeit zum Mars befördern

Mit China, Indien, Russland und den Vereinigten Staaten verfolgen gleich vier Nationen grundsätzlich das Ziel, eine bemannte Marsmission zu realisieren. Selbiges gilt unter anderem auch für das Privatunternehmen SpaceX. Allen Projekten ist aber eins gemeinsam: Mit der heute zur Verfügung stehenden Technik ist ein solcher Flug nur schwer vorstellbar. Denn alleine die Reise bis zum roten Planeten würde mehrere Monate in Anspruch nehmen. Dies ist ein zu langer Zeitraum, um lebensbedrohliche technische Defekte wirklich ausschließen zu können. Es wird daher dringend eine Weiterentwicklung der Antriebstechnik benötigt. Oder anders ausgedrückt: Eine bemannte Marsmission wird nur mit schnelleren Raketen möglich sein. Hier kommt nun die US-Physikerin Dr. Fatima Ebrahimi ins Spiel: Sie hat eine neuartige Fusionsrakete entwickelt, die rund zehnmal so schnell sein soll wie bisher.

Die Sonneneruptionen gelten als Vorbild

Zentrales Element ihrer Überlegungen ist das Prinzip der magnetischen Rekonnexion. Dabei kommen verschiedene Magnetfelder zum Einsatz, die sich an den Polenden abstoßen und wieder verbinden. Dadurch potenziert sich ihre Wirkung und es werden gewaltige Mengen an Energie freigesetzt. Man vermutet, dass unter anderem die Sonneneruptionen auf diese Weise entstehen. Voraussetzung dafür sind allerdings spiralförmige Magnetfeldbögen. Im Fall der neuartigen Rakete sollen diese durch einen Fusionsreaktor des Typs Tokamak erzeugt werden. Hier ist allerdings noch etwas Forschungsarbeit nötig. Denn bisher existiert auf der Erde noch kein vollständig funktionsfähiger Fusionsreaktor. Zumindest theoretisch könnte eine solche Rakete aber ganz neue Dimensionen der Raumfahrt eröffnen. So soll die maximale Geschwindigkeit bei unglaublichen 20 Kilometern pro Sekunde liegen. Damit könnte dann nicht nur der Mars erreicht werden.

Der Bau eines Prototyps ist bereits geplant

Grundsätzlich bringt der Ansatz zwei große Vorteile mit sich. Der erste liegt auf der Hand: Die Flugdauer verkürzt sich aufgrund der hohen Geschwindigkeit. Gleichzeitig wird die für den Antrieb benötigte Energie mehr oder weniger direkt vor Ort erzeugt. Es müssen also keinen großen Mengen an Treibstoff mitgeführt werden. Dr. Ebrahimi hat ihr Konzept nun in einer angesehenen Fachzeitschrift veröffentlicht. Es soll aber nicht bei rein theoretischen Überlegungen bleiben. Stattdessen ist nun der Bau eines ersten kleinen Prototyps geplant. Dieser soll nicht gleich zum Mars fliegen, sondern zunächst einmal die grundsätzliche Funktionsfähigkeit unter Beweis stellen. Später könnten dann verschiedene staatliche Raumfahrtagenturen und private Firmen das Konzept weiter entwickeln und an die eigenen Bedürfnisse anpassen. Im besten Fall rückt so der Mars ein wenig näher an die Erde heran.

Via: Journal of Plasma Physics