Dienstag, 7. Mai 2013

Wissenschaftler wollen Menschen mittels Kernfusion in 30 Tagen zum Mars bringen


Konzeptstudie eines mittels Kernfusion angetriebenen bemannten Mars-Raumschiffs. Im vorderen Teil befände sich die Besatzungskammer. Die Sonnensegel werden benötigt, um die für die Initialzündung benötigte Energie zu liefern. | Copyright: University of Washington, MSNW 

Seattle (USA) - Mit bisheriger Antriebstechnologie würde alleine die Hinreise zum Mars an die vier Jahre dauern und alleine der notwendigerweise mitzuführende Treibstoff, der schließlich auch noch für den Rückflug ausreichen muss, würde alleine die Startkosten einer solchen bemannten Mission zum Roten Planeten auf über 12 Milliarden US-Dollar hieven. US-Wissenschafter und Ingenieure haben nun jedoch ein visionäres Konzept vorgestellt, bei dem ein bemanntes Raumschiff mittels Kernfusion und damit jenem Vorgang, der sich auch im Innern unserer Sonne abspielt, in rund 30 Tagen zum Mars bringen und Kosten und Risiken dramatisch schrumpfen lassen würde.

Wie Forscher der University of Washington (UW) gemeinsam mit Kollegen des Redmond ansässigen Raumfahrt-Technologieunternehmens "MSNW" vergangenes Wochenende erklärten, seien sie schon jetzt dabei, die Komponenten einer fusionsgetriebenen Rakete zu entwickeln und zu testen, mit der die bisherigen massiven Hürden, vor denen die Erkundung des Weltraums jenseits des Erde-Mond-System noch steht, bewältigt und sowohl die Reisezeit, damit auch die Betriebskosten und zudem die gesundheitlichen Belastungen und Risiken für die Besatzung während bisherig angedachter Langzeitreisen zum Mars und zurück reduzieren werden könnten.

"Mit derzeitigen Raketenantrieben ist es nahezu unmöglich für Menschen den Weltraum außerhalb des Einflussbereichs der Erde zu erforschen", erläutert der das von der NASA geförderte Projekt leitende UW-Professor John Slough. "Wir hoffen nun, eine neue und mächtige Energiequelle zur Verfügung stellen zu können, mit der interplanetare Reisen alltäglich werden können."


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Schon jetzt haben die Forscher anhand von Laborversuchen nachgewiesen, dass die einzelnen Komponenten ihrer Entwicklung unabhängig voneinander funktionieren. In einem nächsten Schritt sollen alle diese Komponenten in einem Experiment kombiniert und so die erhoffte Fusion als nutzbare Antriebskraft erzeugt werden.

Hierzu haben die Forscher nach eigenen Angaben eine Plasma-Form entwickelt, die in ihrem eigenen Magnetfeld eingeschlossen ist. Zur Kernfusion komme es dann, wenn dieses Plasma mittels Magnetfeldern durch extrem hohen Druck komprimiert wird. Auch diese Technologie habe das Team bereits erfolgreich im Labor getestet.



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Um die beschriebenen Mars-Rakete entsprechend anzutreiben, sei sozusagen nur eine kleine Menge an Kernfusion notwendig: "Ein kleines Sandkorn dieses Zeugs hat den gleiche Energiegehalt wie eine Gallone (3,75 l) Raketentreibstoff.

Obwohl der Vorgang selbst nur einige Mikrosekunden lang andauert, entstehe dabei genügend erzeugte Energie, um ein Metall - im Falle einer Reise zum Mars wollen die Wissenschaftler hierzu stark reaktives Lithium verwenden - genügen zu erhitzen und zu ionisieren, um so aus der Düse der Rakete mit extrem hoher Geschwindigkeit herausgepresst zu werden. Eine solche Zündung pro Minuten sei dann ausreichend, um das Raumschiff entsprechend effizient anzutreiben.

"Wir hoffen nun, dass wir die Welt davon überzeugen können, dass die Kernfusion nicht etwas ist, dessen Entwicklung von 40 Jahre dauern wird und Milliarden verschlingt", so Slough kürzlich auf einem NASA-Symposium.




Zu den möglichen Risiken und Gefahren der Entwicklung und Anwendung der Kernfusion, etwa zur Herstellung von Kernwaffen erläutert Slough abschließend: "Die Fusionsenergie, die benötigt wird, um unsere Rakete anzutreiben, liegt bei einem Milliardstel der Energie einer Wasserstoffbombe. Das ist viel zu wenig, um eine signifikante Explosion zu erzeugen." Zudem nutze das Konzept der Wissenschaftler ein starkes magnetisches Feld, durch das der Fusionstreibstoff sicher vom Raumschiff und seiner Besatzung weggelenkt werde.

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Quelle: washington.edu, msnwllc.com
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