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© 2002 U.Pfeiffer |
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Uwe Pfeiffer |
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Astronomische Gedanken |
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Antrieb |
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SCIENCE FICTION |
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Die meisten Antriebssysteme der SF werden Utopien bleiben, sie sind schlicht nicht realisierbar, da sie weder technisch machbar noch im Einklang mit den Naturgesetzen stehen. Auch wenn manche Methoden durch neue Erkenntnisse über die Natur des Vakuums, mit Fluktuation und Erzeugung virtueller Teilchen, nicht mehr ganz so abwegig wie bisher erscheinen mögen, bleiben sie zunächst nichts weiter als Fiktion. Aber für die nächsten Jahrzehnte und Jahrhunderte entstehen bereits verwirklichbare Konzepte. |
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Das eigentliche Problem, das sich der Raumfahrt stellt, ist nicht allein das der Antriebsart, sondern das der Energieerzeugung. Das gilt ebenso für die Raumschiffe der SF, und dort auch gerade für diejenigen, die eigentlich gar nicht angetrieben werden, sondern den Raum verzerren. Ein effizienter (hoher Schub und Geschwindigkeit) Antrieb plus die vielfältigen Bordsysteme eines Raumfahrzeugs benötigen enorme Mengen an Energie; die heute eingesetzten chemischen Antriebe und Batterien könnten das nicht leisten, sie sind nicht zukunftsfähig. Folgend seien einige der realisierbaren Konzepte für zukünftige Raumfahrzeuge dargestellt. |
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Raumfahrzeuge, deren Systeme mittels Kernspaltung bzw. Kernfusion betrieben werden. Die Kernfusion z.B. würde es theoretisch ermöglichen Geschwindigkeiten von etwa 10% der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, eine Uranmenge von der Größe eines Tennisballs enthält etwa 50 mal mehr Energie als der Außentank eines Space-Shuttle. Diese Art der Energieerzeugung wird kurz- und mittelfristig bereitstehen; hierfür existiert ein Konzept der NASA (Prometheus) welches mit Kernreaktoren angetriebene Raumsonden vorsieht. Ein konkretes, darauf beruhendes, Projekt ist der für 2011 geplante JIMO (Jupiter Icy Moon Orbiter). Die Reaktoren (100 KW) würden ausreichend Energie für die Bordsysteme und das Ionen-Triebwerk bereitstellen. |
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Raumfahrzeuge, deren Systeme mittels Antimaterie betrieben werden. Nur 1 Gramm Antimaterie enthält etwa 1000 mal soviel Energie wie der Außentank eines Space-Shuttles. Zur ist man in der Lage, weltweit nur etwa ein Milliardstel Gramm Antiprotonen im Jahr zu erzeugen, und nur rd. 1000 (!) Antiprotonen können gelagert werden. Aber die Technik, sie zu erzeugen, mit ihnen umzugehen und sie zu lagern, ist somit keine Zukunftsmusik mehr. Ein Konzept für einen Antimaterie-Antrieb ist das von der Pennsylvania State University entwickelte ICAN-II Triebwerk (Ion Compressed Antimatter Nuclear Engine). Der eigentliche Antrieb erfolgt hier durch den Beschuss nuklearer Pellets und damit ausgelöster Kernfusion. |
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Auch die oben genannten Antriebe folgen dem altbekannten Raketenprinzip, aber mit wesentlich höherer Effizienz als die bisherigen, d.h. mit höherer Endgeschwindigkeit und Nutzlast, sowie der Möglichkeit weit umfangreichere Bordsysteme zu betreiben als es heute möglich ist. Ein ungelöstes Problem, zumindest wenn die Raumfahrzeuge bemannt sein sollen, ist allerdings die entstehende Strahlung als enorme Gefahr für die Besatzung. |


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Prometheus NASA/MSFC |

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JIMO NASA/MSFC |
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Modell eines Raumfahrzeugs mit Nuklearantrieb NASA/MSFC |


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Modell eines Raumfahrzeugs m. Antimaterieantrieb NASA/MFSC |
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ICAN-II Antimaterie-Triebwerk NASA/PSU |