Robert Klatt
Chemische Raketen benötigen rund sieben Monate zum Mars. Eine Rakete mit einem nuklearen thermischen Antrieb (NTP) soll die Flugzeit drastisch reduzieren. Nun wurde erstmals ein Treibstoff für eine solche Rakete erfolgreich erprobt.
San Diego (U.S.A.). Der Mars ist durchschnittlich etwa 225 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Eine Rakete mit einem herkömmlichen chemischen Antrieb kann den Mars im Optimalfall, bei dem die Distanz bei rund 60 Millionen Kilometern liegt, in etwa sieben Monaten bewältigen. Um in Zukunft bemannte Missionen durchführen zu können, muss die Reisezeit jedoch stark reduziert werden. Die hohe Strahlenbelastung im Weltraum würde laut einer Studie des University College London (UCL) ansonsten dazu führen, dass die Astronauten Organschäden entwickeln.
Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) arbeitet deshalb bereits seit mehreren Jahren an einem thermonuklearen Antrieb, mit dem eine Rakete den Roten Planeten in etwa 45 Tagen erreichen soll. China möchte die Flugzeit zum Mars ebenfalls mit einem atomaren Raketenantrieb verkürzen.
Nukleare thermische Antriebe (NTP) nutzen einen flüssigen Treibstoff, etwa Wasserstoff, der durch einen Reaktorkern gepumpt wird. Innerhalb des Reaktorkerns werden Uranatome gespalten und es entsteht Wärme. Diese Wärme erhitzt das Treibmittel, das dann durch eine Düse in den Weltraum ausgestoßen wird, um Vortrieb zu produzieren.
Das Unternehmen General Atomics (GA) hat nun einen Treibstoff für einen NTP entwickelt und erfolgreich erprobt. Bei den Tests im Marshall Space Flight Center (MSFC) der NASA wurde Wasserstoff als Treibstoff verwendet. Dieser hat einer Spitzentemperatur von 2.327 Grad Celsius standgehalten.
„Die jüngsten Ergebnisse stellen einen entscheidenden Meilenstein für die erfolgreiche Demonstration des Brennstoffdesigns für NTP-Reaktoren dar.“
Bei den Belastungstests hat der NTP sechs Hitzezyklen ohne Schäden überstanden. Diese hatten Bedingungen, die identisch mit einem echten Atomantrieb sind und entsprachen jeweils einem 20 Minuten andauernden Betrieb auf Höchstleistung.
Laut den Forschern zeigen die Tests, dass der Brennstoff den extrem hohen Temperaturen, die ein NTP-Reaktor im Weltraum erreichen muss, standhalten kann.
„Diese Tests bringen uns der Realisierung eines sicheren, zuverlässigen nuklearen thermischen Antriebs für cislunare und Weltraummissionen näher.“
Außerdem zeigen die Tests, dass ein NTP-System zwei- bis dreimal effizienter als chemische Raketentriebwerke sein kann. GA wird deshalb in Kooperation mit der NASA die Entwicklung des Antriebssystems fortsetzen.
„Wir freuen uns, unsere Zusammenarbeit mit der NASA fortzusetzen, während wir den Treibstoff weiterentwickeln und testen, um die Leistungsanforderungen für zukünftige cislunare und Mars-Missionsarchitekturen zu erfüllen.“
