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Schneller zu den Sternen

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Schneller zu den Sternen
Raumfahrzeuge brauchen Jahrzehnte, bis sie auf anderen Planeten ankommen. Reisen zu anderen Sternen dauern sogar länger, als ein Mensch lebt. US-Forscher sinnen auf Abhilfe.

Physiker der Universität von Washington in Seattle arbeiten an einem neuen Antriebssystem, mit dem der Mond in einer Stunde zu erreichen wäre. Bereits nach einem Jahr Flug könnte ein Raumschiff mit diesem Antrieb über der blauen Methanatmosphäre des Planeten Neptun schweben. Für die Überwindung der gleichen Distanz brauchte die Sonde Voyager 2 zwölf Jahre.

Die amerikanischen Forscher wollen Raumschiffe in 40 Kilometer große Plasmakokons einhüllen. Die elektrisch geladenen Plasmateilchen sollen ein elektromagnetisches Segel bilden, in dem sich die Elektronen und Ionen des Sonnenwindes verfangen. Auf diese Weise würde die Plasmablase aus Edelgasen mitsamt der Raumsonde vom solaren Teilchenstrom mitgerissen.

Die Idee zu dem sogenannten Mini-Magnetosphärischen Plasmaantrieb (M2P2) kam dem Geophysiker Robert Winglee bei Studien der Erdmagnetosphäre, in der sich ständig Partikel des Sonnenwindes verfangen. Doch die Masse der Erde ist viel zu groß, um den Planeten auch nur ein winziges Stück aus seiner Umlaufbahn zu bringen. Viel günstiger sind die Verhältnisse bei einer kleinen Raumsonde von etwa hundert Kilogramm Masse, die in einer Magnetosphäre von der Größe eines Asteroiden steckt. Computer-Simulationen der US-Wissenschaftler lassen erwarten, daß dann Rei-segeschwindigkeiten von über 300000 Kilometer pro Stunde möglich sind. Dabei soll M2P2 nur 40 Kilogramm Treibstoff für einen Flug bis zu den Grenzen des Sonnensystems verbrauchen.

Mit herkömmlichen Raketendüsen hat der neue Antrieb kaum etwas gemeinsam. Auf den ersten Blick ähnelt er einer Glühbirne von 25 Zentimeter Durchmesser. Darin erzeugen Hochfrequenzströme ein 40000 Grad heißes Plasma mit einem eigenen Magnetfeld. Durch Steigerung des Plasmadrucks werden die magnetischen Feldlinien aufgeweitet, um die Magnetosphäre wie einen überdimensionalen Luftballon aufzublähen. Da es auf der Erde keine Vakuumkammern von 40 Kilometer Durchmesser gibt, werden erst Versuche im Weltraum erweisen, ob der Antrieb wirklich funktioniert. Mit einem Praxistest im All ist in zehn Jahren zu rechnen.

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Die US-Forscher glauben, daß ihr Antrieb gegenüber Sonnensegeln Vorteile besitzt. Metallbedampfte Sonnensegel können zwar auch den Sonnenwind als Schubkraft nutzen, doch Tests an Bord der Raumstation MIR haben gezeigt, wie schwierig es ist, hauchdünne Segel von der Größe einer Kinoleinwand im Flug korrekt zu öffnen. Dieses Problem gibt es mit einer Plasmablase als virtuelles Segeltuch nicht. Schwierig könnte es allerdings sein, die Plasmablase während des Flugs stabil zu halten.

Uwe Seidenfaden

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