Wie könnten Menschen schneller zu Planeten wie dem Mars fliegen? Mit den bisherigen Raketen ist das eine langwierige Sache. Die NASA lässt daher ein gepulstes Plasma-Triebwerk (Pulsed Plasma Rocket, PPR) für den schnellen Transits von Menschen zum Mars untersuchen.
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Schnellere Raumfahrzeuge gefordert
Die Zukunft einer weltraumfahrenden Zivilisation wird von der Fähigkeit abhängen, sowohl Fracht als auch Menschen effizient und schnell zu transportieren. Aufgrund der extrem großen Entfernungen, die bei der Raumfahrt zu überwinden sind, müssen die Raumfahrzeuge hohe Geschwindigkeiten erreichen, um vernünftige Transitzeiten zu erreichen. Daher ist ein Antriebssystem, das eine hohe Schubkraft mit einem hohen spezifischen Impuls erzeugt, unerlässlich. Derzeit sind jedoch keine derartigen Technologien verfügbar.
Pulsed Plasma Rocket (PPR)
Die NASA hat zum 1. Mai 2024 im Beitrag Pulsed Plasma Rocket (PPR): Shielded, Fast Transits for Humans to Mars entsprechende Pläne vorgestellt.
Pulsed Plasma Rocket-Konzept der NASA
Die Firma Howe Industries entwickelt derzeit ein Antriebssystem, das bis zu 100.000 N Schubkraft mit einem spezifischen Impuls (Isp) von 5.000 Sekunden erzeugen kann. Die gepulste Plasma-Rakete (PPR) wurde ursprünglich vom Konzept der gepulsten Kernspaltung abgeleitet, ist aber kleiner, einfacher und kostengünstiger.
Die außergewöhnliche Leistung der PPR, die hohen Isp und hohen Schub kombiniert, hat das Potenzial, die Erforschung des Weltraums zu revolutionieren, schreibt die NASA. Dank der hohen Effizienz des Systems können bemannte Missionen zum Mars innerhalb von nur zwei Monaten durchgeführt werden.
Alternativ ermöglicht das PPR den Transport von viel schwereren Raumfahrzeugen, die mit einer Abschirmung gegen die galaktische kosmische Strahlung ausgestattet sind, wodurch die Exposition der Besatzung auf ein vernachlässigbares Maß reduziert wird.
Das System kann auch für andere Fernmissionen eingesetzt werden, z. B. in den Asteroidengürtel oder sogar in den Bereich von 550 AE, wo die Gravitationslinse der Sonne fokussiert ist. Das PPR ermöglicht eine völlig neue Ära der Weltraumforschung.
Phase I und II
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Die NIAC-Phase-I-Studie konzentrierte sich auf ein großes, stark abgeschirmtes Schiff, das Menschen und Fracht zum Mars transportieren soll, um dort eine Basis zu errichten. Zu den Hauptthemen gehörten: die Bewertung der Neutronik des Systems, der Entwurf des Raumschiffs, des Energiesystems und der erforderlichen Subsysteme, die Analyse der Fähigkeiten der magnetischen Düse sowie die Bestimmung der Flugbahnen und der Vorteile der PPR.
Phase II wird auf diesen Bewertungen aufbauen und das PPR-Konzept weiterentwickeln. In Phase II planen die Leute der NASA Folgendes:
- Optimierung der Triebwerkskonstruktion im Hinblick auf geringere Masse und höheren Isp
- Durchführung von Proof-of-Concept-Experimenten für wichtige Komponenten
- Fertigstellung eines Schiffsentwurfs für abgeschirmte bemannte Missionen zum Mars
2024
Aktuell findet sich das Projekt in Phase I, d.h. der Auswahl der Konzepte. The Register hat hier noch einige Informationen zum Thema zusammen getragen.
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