Die Nasa arbeitet auf Hochtouren an neuen Antriebsmöglichkeiten um durch das Weltall zu fliegen. Mit dem Vasimr Antrieb steht eine neuer Antrieb in den Startlöchern der Weltraumflüge und „Langstrecken“ bis zum Mars in 39 Tagen ermöglichen soll. Insgesamt arbeiten viele unterschiedliche Unternehmen an zusammen genommen 12 neuen Antriebswegen um sich schneller im All zu bewegen. Diese Entwicklungen laufen alle parallel in dem sogenannten 12 Next Space Technologies for Exploration Partnerships Programme ab. Darunter befindet sich eben der Vasimr Antrieb der die Strecke zum Mars in einem Raumschiff in Rekordzeit zurücklegen soll. Auf welcher Basis der neue Weltraum-Antrieb der Nasa entwickelt wird und wie er es schaffen soll Raumschiffe auf bisher ungeahnte Geschwindigkeiten zu beschleunigen, lest ihr wie immer in dem passen Beitrag auf Technikneuheiten.
Vasimr Antrieb: In 39 Tagen zum Mars
Die Nasa arbeitet im Rahmen des Next Space Technologies for Exploration Partnerships Programs mit dutzenden Unternehmen an der Zukunft von Weltraumantrieben. Darunter befinden sich einige vielversprechende Antriebe, die Reisen zu fremden Welten in Zukunft radikal beschleunigen werden. Der Vasimr Antrieb ist dabei einer der vielversprechenden Kandidaten es tatsächlich in neue Raumschiffe zu schaffen. Der neue Weltraum-Antrieb verspricht eine Reisezeit zum Mars von gerade einmal 39 Tagen anstatt mehreren Monaten. Der Antrieb selbst soll über 100 Tage ohne Unterbrechung laufen können und so theoretisch auch einen lockeren Rückflug vom Mars zur Erde ermöglichen. Schon im Jahre 2012 hat das Unternehmen bewiesen, dass die neue Antriebstechnologie funktionieren kann und hat über 10.000 Zündungen ohne Probleme gemeistert. Entwickelt wird der Vasimr Antrieb von dem Unternehmen Ad Astra unter der Leitung von Dr. Franklin Chang Diaz, einem angesehenen Spezialisten für Weltraumantriebe.
10 Millionen Dollar von der Nasa
Ad Astra hat also bewiesen, dass die Ingenieure einen innovativen Weltraumantrieb entwickeln können. Um diesen auf das nächste Level zu bringen, hat sich die Nasa dazu entschieden dem Unternehmen über 3 Jahre insgesamt 10 Millionen Dollar auszuschütten um die Entwicklung des neuen Vasimr Antriebs zu einem funktionierenden und einsatzfähigen Produkt voranzubringen. Bis zum Jahre 2019 könnte so der neue Antrieb zur Verfügung stehen. Wir sind zwar keine Experten für Weltraumantriebe aber noch ein letztes Wort zur Funktionsweise für alle die dich dafür interessieren. Soweit wir das verstehen: Vasimr arbeitet mit Plasma, einem elektrisch geladenem Gas, welches auf extrem hohe Temperaturen erhitzt werden kann und durch Radiowellen und einem starken magnetischen Feld kontrolliert wird.
Quelle: DailyMail
2 Antworten
Mit konventionellen Raketenantrieben kommt man nur bis zum Mars, aber nicht zurück!
In den Wochenendausgaben der MAZ und KN (….) vom 11./12. März 2017 wurde das NASA-Mars-Projekt für das Jahr 2030/2035 vorgestellt. Zunächst ist zu konstatieren, dass der Aufsatz eine sehr gute Machbarkeitsskizze zu einem Marsprojekt darstellt! Wären fundierte Daten, Fakten und Berechnungen zur Stützung und Unterfütterung der Behauptungen und Intensionen der NASA zu ihrem Mars-Projekt „Journey to Mars“ ausgeführt worden, dann hätte man von einer guten Machbarkeitsstudie sprechen können! Wie sieht es nun wirklich um ein realistisches Marsprojekt aus? Wie mathematisch-physikalisch und mittels raketentechnischen Parametern eindrucksvoll gezeigt werden kann, kommt man mit konventionellen Raketenantrieben und Treibstoffen mit unbemannten und bemannten Raumsonden nur bis zum Mars – eine Rückkehr ist aus raketentechnischen Gründen absolut unmöglich! Dies hängt mit der zu geringen effektiven Ausströmgeschwindigkeit ve, einen wesentlichen und wichtigen raketentechnischen Parameter zusammen, die bei Wasserstoff-Sauerstoffantrieben maximal ca. 4000 m/s (4 km/s) beträgt (technische Optimierungen sind denkbar). Angenommen, der Raumflugkörper hat eine (utopische) Startmasse von Mo=1200 Tonnen (t) im Erdorbit, dann werden für das Erzielen der notwendigen 2. Kosmischen Geschwindigkeit (11,2 km/s) bei einer Ausströmgeschwindigkeit ve von nur 2,6 km/s des Triebwerkes MTr= 760 t Treibstoff erforderlich (kann mit der Formel MTr=Mo*[1- (1: evB:ve)] nachgerechnet werden) . Damit würde die Restmasse nur noch 440 t betragen (also rund ein Drittel der ursprünglichen Startmasse von 1200 t – 440:1200 ≈ 0,367). Die Einmündung in den Marsorbit macht eine Treibstoffmenge von weiteren 355 t erforderlich. Damit würde die Restmasse lediglich nur noch 45 t ausmachen (potenzielle Masse des Raumschiffes). Da die Dichte der Marsatmosphäre lediglich 2 Prozent der der Erde ausmacht, würde die Masse des Fallschirms bei einem zu transportierenden Gewicht von 45 t und einer Sinkgeschwindigkeit von 5 m/s (18 km/h) ungefähr vier Tonnen betragen! Damit verbleibt nur noch eine effektive Masse von 41 t für den Raumflugkörper auf dem Mars übrig. Dies wäre die absolute Schmerzgrenze! Damit wäre allerdings eine Rückkehr vom Mars unmöglich, auch wenn bereits ein weiterer Raumflugkörper von 41 t zuvor auf dem Mars gelandet worden wäre. Denn: Es muss nicht nur die Schwerkraft des Mars bei der Rückkehr zur Erde überwunden werden, sondern auch noch die Fluchtgeschwindigkeit von ca. 5 km/s vom Mars zur Erde zurück „überwunden“ bzw. forciert werden. Dazu wären rund 39 t Treibstoff erforderlich, wie eindrucksvoll demonstriert werden kann, womit bei einer Gesamtmasse von 41 t eine Rückkehr vom Mars zur Erde mit den restlichen 2 t mit einem konventionellen Raketenantrieb unmöglich wäre. Es gibt aber berechtigte Hoffnung: Am 02. 04.2016 vermeldete der Fernsehsender n-tv, dass in den USA die NASA an einem Plasmaantrieb VASMIR (Variable Spezific Magnetoplasma-Impuls Rocket) arbeiten würde. Mit diesem revolutionären Raketenantrieb solle man nur innerhalb von 39 Tagen von der Erde zum Mars gelangen, so der geniale Konstrukteur dieser Erfindung. Damit würden sich die obigen Überlegungen und Ausführungen erübrigen, da sich mit Plasmaantrieben mit effektiven Ausströmgeschwindigkeiten von bis zu 1000 km/s ganz neue raketentechnische Perspektiven eröffnen! Ob allerdings dieser Plasma- Antrieb bis zum gesetzten Termin von 2035 der NASA zur Verfügung stehen wird, steht in den Sternen. Die immense kosmische Strahlung ist nach neusten Erkenntnissen auch nicht mehr so ein gewaltiges technisches Problem! Denn ein Magnetfeld könnte die Besatzung vor dieser tödlichen Strahlung abschirmen. Die Energie dazu könnte über Sonnenkollektoren mit einem relativ hohen Wirkungsgrad unproblematisch gewonnen werden. Die Abschirmung mit Wassertanks ist keine so gute Idee, da der Abschwächungskoeffizient µ (sprich Mü) vor kosmischer Strahlung nur ein Zehntel von Blei beträgt. Damit müsste die Wandstärke schätzungsweise rund 2*3,5=7 m betragen [I=Io *e (-µ*d) → d=2*(ln 24000 : 0,03) m= 7 m]. Das Raumschiff würde so gewaltige Dimensionen annehmen. Und der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre wäre bei einem potenten Plasmaantrieb auch nicht mehr so problematisch, weil ja sehr hohe Bahngeschwindigkeiten erzielt werden können und damit das Abbremsen damit kein Problem mehr darstellt. Ansonsten sollte man von solchen Mars-Missionen und anderen Exkursionen ins Weltall absehen und die eingeplanten Hunderte Milliarden einfach einsparen, um unsere Mutter Erde und die Menschheit mit effektiven alternativen Energieformen und einer vernünftigen Umweltpolitik noch rechtzeitig zu retten!
Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen
wer sagr denn, dass das Marsraumschiff auch auf dem Mars landen müsste? Es könnte als Orbiter in der Umlaufbahn bleiben und nur einen Lander für die Marslandung absetzen wie seinerzeit bei der Mondlandung per Apolloprogramm. Nur dieses müsste dann von der Marsoberfläche starten bis zum Orbiter, und der Orbiter könnte dann den Rückweg zur Erde antreten. Wieder zurück bei der Erde müsste auch nur wieder ein Landing Modul abgesetzt werden, wie derzeit die Raumkapseln bei der ISS.