22.06.2019

Neuer Antrieb könnte ab 2028 die Raumfahrt revolutionieren

Ein neuartiges Kernfusionsantriebssystem könnte einen Flug zum Saturn um knapp 70% der heutigen Reisezeit verkürzen.

 

Bei der Kernfusion, die oft als der Heilige Gral der Stromerzeugung angesehen wird, vollzieht sich derselbe Prozess, der auch die Energie der Sonne erzeugt: Die Verschmelzung von zwei Wasserstoffatomkerne zu Helium. Im Gegensatz zur Kernspaltung, die mit dem inhärenten Risiko einer Kernschmelze verbunden ist, ist die Fusion viel sauberer und sicherer, da keine Treibhausgase oder Nuklearabfall dabei produziert werden und der für den Prozess verwendete Wasserstoffbrennstoff auch noch praktisch unbegrenzt verfügbar ist.

Schon seit Jahren wird deshalb versucht, sich diese revolutionäre Energiequelle zu Nutze zu machen und auch die Wissenschaftler des Princeton Satellite Systems in Plainsboro, US-Bundesstaat New Jersey, haben sich dieser Herausforderung gestellt. Wie nun Space.com berichtet, gelang es ihnen, ein neuartiges Antriebssystem für Raumfahrzeuge zu entwickeln, das die Vorteile der Kernfusionsenergie nutzt. Ihr Direct Fusion Drive (DFD ist eine Variante der Princeton Field-Reverersed Configuration (PFRC), einem Fusionsreaktorkonzept, das Anfang der 2000er-Jahre von Samuel Cohen vom Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) entwickelt wurde. Der DFD ist im Grunde genommen ein PFRC-Reaktor mit einer Öffnung am Ende, durch das das Abgas strömt, um Schub zu erzeugen. Dieser neuartige Antriebsmotor verschmilzt Helium-3 und Deuterium zu großen Energiemengen, jedoch ohne gefährliche radioaktive Abfälle.

Zwar befindet sich dieses neue Antriebssystem noch am Anfang seiner Entwicklungsphase, die Wissenschaftler glauben aber, dass es bis spätestens 2028 seinen ersten Testflug absolvieren könnte. In Zukunft soll es die Reisezeit zu weit entfernten Planeten deutlich verkürzen. So könnte der DFD eine Roboter-Sonde mit 10.000 Kilogramm Ladegewicht in nur knapp zwei Jahren zum Saturn befördern oder in rund fünf Jahren zum Pluto. Zum Vergleich: Die NASA-Mission Cassini benötigte 6,75 Jahren zum Saturn und es dauerte 9,5 Jahre, bis die New Horizons-Sonde der NASA Pluto erreichte.

 

 

© Fernando Calvo*, Illustration: University of Washington, MSNW

 

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