Der neue Antrieb, bei dem ein Magnetfeld den Treibstoff beschleunigt, arbeitet sparsam und hat Schubkraft für schwere Lasten Foto: Institut für Raumfahrtsysteme

Wissenschaftler aus Stuttgart-Vaihingen haben einen Antrieb entwickelt, mit dem Raumschiffe mit wenig Treibstoff mit schweren Lasten weite Strecken zurücklegen können. Das ermöglicht bemannte Flüge zum Mars. Der neue Antrieb ist vermarktungsreif.

Vaihingen - Wer in Kürze zum Mars fliegen will, der sollte auch in den Sommerferien 2021 keinen Urlaub an der Adria planen. „Eine Reise zum Mars dauert auf dem Hinweg neun Monate, dann kommt die eigentliche Mission auf dem Planeten, dann erfolgt der neunmonatige Rückweg. Man muss insgesamt mit zwei Jahren planen“, sagt der Privatdozent Georg Herdrich, Leiter des Bereichs Plasmawindkanäle und Elektrische Raumfahrtantriebe am Institut für Raumfahrtsysteme am Pfaffenwaldring.

Herdrich und seinen Mitarbeitern ist ein Durchbruch bei Antrieben gelungen, die bemannte Flüge zum Mars und Flüge zu diesem Planeten mit Schwerlast ermöglichen. Der Clou dabei: Das Ganze ist kein reiner Laborversuch, denn wegen der hohen Leistung der Triebwerke plant eine Luxemburger Firma, diese zu vermarkten.

Dem Triebwerk wird eine Spule verpasst

„Wir haben in den vergangenen Jahren signifikante Durchbrüche bei den sogenannten Fremfeld-MPD-Triebwerken und dabei hohe Schubdichten erzielt“, sagt der Wissenschaftler aus Stuttgart-Vaihingen. Dabei benutze man ein Magnetfeld, um den Treibstoff zu beschleunigen: „Das Magnetfeld entsteht durch eine Spule, die dem Triebwerk verpasst wird“, sagt Georg Herdrich. Bei einem Hochleistungstriebwerk mit 100 Kilowatt könne die Stromstärke in der Spule bis zu 1000 Ampere betragen. Den Strom gewinne man durch Solarpaneele.

Anwendungsmöglichkeiten gebe es genug. „Man könnte ein Space-Tug, einen Flugkörper, der im Orbit einen Satelliten entgegennimmt, um diesen auf eine andere Umlaufbahn zu transportieren, damit ausrüsten“, sagt der Experte. „Die Russen arbeiten gerade an einem Space-Tug, und man befürchtet, dass sie ihn als Machtmittel einsetzen könnten“, ergänzt er. Ein anderes Projekt, für das der Antrieb, der schneller ist als Ionenantriebe, interessant wäre, sei Lunar-Gateway, eine Raumstation mehrerer Weltraumagenturen, darunter Nasa und Esa, die den Mond umkreisen und als Zwischenstation für bemannte Flüge zum Mond dienen solle. Außerdem wolle man dort Technik für Marsmissionen erproben. „Europa soll sich daran beteiligen, und Optimisten sehen ein ähnliches Szenario wie bei der Weltraumstation ISS“, sagt Georg Herdrich.

Der neue Antrieb hat einen Anwender überzeugt

Mit dem chemischen Treibstoff, den man für Raumflüge heute noch benutze, gingen die Missionen schneller als mit dem neuen Antrieb. „Die heutigen Raketen liefern viel Antriebskraft, verbrauchen aber weit mehr Treibstoff, den man mitnehmen muss, sie brauchen große Tanks und Aufbauten. Das neue Triebwerk könnte in einem vertretbaren Zeitraum mehrere Tonnen schwere Lasten zu Lunar-Gateway bringen“, sagt der Experte. Auch im Weltraum sei Zeit Geld: „Die Satellitenbauer müssen Transferzeiten garantieren, denn der Transfer kostet den Betreiber Zeit und Geld.“

Ein typischer Anwender sei die Luxemburger Firma Neutron Star Systems (NSS), die Satelliten für Fernsehen und Telekommunikation betreibe und so Geld verdiene: „Sie ist vom neuen Antrieb überzeugt, will ihn flugreif machen und vermarkten.“ Sein Institut, sagt Herdrich, profitiere davon „in moderater Weise“. Die Firma NSS werde das Institut immer brauchen, wenn es um Entwicklungen gehe, und das Institut könne künftig Patente setzen. „Erst einmal ist es aber gut, zu sehen, dass wir das, was wir tun, nicht fürs stille Kämmerlein machen.“

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