Der Mensch ist ein Entdecker. Er war schon immer einer, und er wird immer einer sein. Auf unserem Planeten haben wir uns – vielleicht mit Ausnahme der Tiefsee – bereits recht gut ausgetobt. Aber außerhalb der Erde gibt es noch mehr als genug zu entdecken. Das Weltall ist voller aufregender Orte, die nur darauf warten, vom Menschen entdeckt und erforscht zu werden. Aber es gibt ein Problem: Die Raumfahrt ist teuer, und das liegt vor allem an großen, treibstoffhungrigen Raketen. Eine Methode für günstige Raumreisen würde die Erforschung des Alls revolutionieren.


Raumfahrt

Der Orbit: Das Tor zum All

Es gibt ein Sprichwort in der Raumfahrt: Der Weg zum Erdorbit ist die halbe Miete. Raumfahrzeuge, die sich im Erdorbit befinden, sind in einem Zustand perfekter Balance: Die Gravitationskräfte der Erde gleichen sich genau mit der durch das Momentum des Raumfahrzeugs entwickelten Kraft aus. Diese Balance ist ein delikater Zustand: Wird das Raumfahrzeug langsamer, dann wird es wieder von der Gravitation der Erde eingefangen. Sobald es schneller wird, entfernt es sich weiter von dem blauen Planeten.


Der Erdorbit ist deshalb das Tor zum All. Ist er erst einmal erreicht, dann ist der energetische Aufwand, um sich dauerhaft von der Erde zu entfernen, nicht mehr besonders groß. Doch auch der Orbit will erst einmal erreicht werden.

Raketen sind ineffizient und teuer

Die Entwicklung und Herstellung von Raketen, die Raumfahrzeuge ins All schießen, ist ein teures Unterfangen. Jedes Kilogramm Nutzlast, dass mit einer Mission ins All soll, kostet Unsummen. Und damit nicht genug: Raumfahrtraketen können nur einmal genutzt werden.

Raketen müssen neben dem Treibstoff auch noch den für die Verbrennungsreaktionen benötigten Sauerstoff mit sich tragen. Um überhaupt das All zu erreichen, ist es notwendig, die Rakete in nicht wiederverwertbare Stufen zu unterteilen, die nach dem Abstoßen zurück zur Erde fallen und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre verglühen.

Unterm Strich sind Raketen eine recht simple Technik, die aber viel Geld kostet und furchtbar ineffektiv arbeitet. Um effiziente und kostengünstige Raumfahrt zu ermöglichen und der Menschheit sozusagen den Schlüssel zur Erforschung des Alls zu überreichen, ist es zwingend nötig, alternative Antriebsformen zu entwickeln.

Wiederverwertbare Raketen

Ein erster Schritt wäre es, Raketen nicht mehr einfach verglühen zu lassen, sondern sie so zu entwerfen, dass sie wiederverwertbar sind. An derartigen Technologien wird bereits fieberhaft gearbeitet. So experimentiert SpaceX, das Raumfahrtunternehmen von Elon Musk, bereits seit längerem mit einer speziellen Version der Falcon Heavy Rakete, die auf Plattformen im Meer landen und anschließend wiederverwertet werden kann.

Aber auch solche Raketen sind, sollten sie jemals serienreif werden, nicht besonders kosteneffizient. Vor jedem erneuten Start wird eine kostspielige Inspektion und Instandsetzung der Rakete erforderlich sein, und auch die zur Landung erforderliche Technologie dürfte weder in der Anschaffung noch im Unterhalt günstig sein.

Das Skylon-Projekt

Einen anderen Weg schlägt die Firma Reaction Engines mit dem Skylon-Projekt ein. Dabei handelt es sich um eine Art Hybridflugzeug, das in der Lage sein soll, einen niedrigen Erdorbit zu erreichen. Es soll für bis zu 200 Starts genutzt werden können und bis zu 15 Tonnen Fracht für die verhältnismäßig niedrigen Kosten von 100.000 US-Dollar pro Tonne ins All bringen.

Skylon - Next Generation Gleiter

Herz des Skylon-Projekts ist eine Hybridantrieb namens SABRE, der die Eigenschaften einer Flugzeugturbine mit denen einer Rakete kombiniert. Dieser wird nach dem Start auf einer Rollbahn im richtigen Moment auf den Raketenbetrieb umgeschaltet. Erste Testflüge sollen bereits 2019 stattfinden.

Start aus dem All

So vielversprecchend das Skylon-Projekt auch in Sachen Kosten ist, es verbleibt der Fakt, dass das resultierende Raumfahrzeug nicht dafür ausgelegt ist, lange Reisen ins All zu unternehmen. Dennoch könnte auch Skylon die Raumfahrt revolutionieren. Fracht könnte günstig ins der Erdorbit gebracht werden. Dort ließe sich dann in einer Art Weltraumbahnhof ein anderes Raumfahrzeug bauen. Dieses müsste beim Start nur noch eine geringe Schwerkraft überwinden und könnte daher sehr viel effizienter arbeiten.

Der EM-Drive

Eine weitere Möglichkeit ist der sogenannte EM-Drive, der für die Erzeugung von Vortrieb auf Mikrowellen zurückgreift. Die Technologie steckt aber noch in den Kinderschuhen, bisherige Prototypen produzieren lediglich einen Bruchteil des Schubs, der für längere Raumreisen benötigt wird. Allerdings hat er das Potential dazu, die Raumfahrt komplett auf den Kopf zu stellen. Raumfahrzeuge, die mit dem EM-Drive ausgestattet wären, müssten keinen Treibstoff mehr transportieren und hätten so deutlich mehr Raum für Nutzlast.

EMDrive
Foto: EMDrive Prototyp by NASA/Eagleworks, via NASA Spaceflight Forum

Egal, welche Technologie sich mittel- und langfristig durchsetzen wird, eine Tatsache hat Bestand: Raketen sind eine veraltete, teure und ineffiziente Methode, um ins All zu gelangen. Aber wer weiß, vielleicht findet sich ja schon bald eine Alternative.

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3 Kommentare

  1. werner

    8. November 2015 at 20:11

    Na, aus irgendwas muss ja wohl auch der EM-Drive seine Energie beziehen. Und wenn das eine Radionuklidbatterie ist (Solarenergie wird in den Weiten des Alls wohl schnell knapp), dann braucht man doch noch Masse (=Treibstoff), wenn auch die Effizienz wesentlich höher sein wird. Aber von nichts kommt nichts…

  2. David Kummer

    9. November 2015 at 10:35

    Ich sag nur Fahrstuhl. Dieser wird mit Strom betrieben, günstiger geht es nicht.

  3. Lang

    1. Januar 2016 at 11:04

    Mit 4 Patentanmeldungen habe ich ein Fahrzeug als Boot
    und Bodeneffektfahrzeug
    und Flugzeug
    und Hyperschallflugzeug
    und Senkrechtstarter
    alles in einer Fahrzeugkonfiguration

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