Der Durchbruch bringt Forschende einen Schritt näher an Antriebe mit Kernfusion, eine Technologie, die die Energieprozesse der Sonne imitiert.
Ein Team britischer Wissenschaftler hat nach eigenen Angaben erstmals Plasma in einem Raketenantrieb mit Kernfusion gezündet. Das ist ein großer Schritt, der Reisen durch das Sonnensystem und zum Mars eines Tages deutlich verkürzen könnte.
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Das Unternehmen Pulsar Fusion stellte den Durchbruch während eines Livestreams auf der MARS-Konferenz von Amazon vor, die in dieser Woche von Jeff Bezos in Kalifornien ausgerichtet wurde. Firmenchef Richard Dinan sprach von einem „außergewöhnlichen Moment“ für das Unternehmen.
Dem Team gelang es, Plasma zu erzeugen – einen extrem heißen, elektrisch geladenen Zustand der Materie, der oft als vierter Aggregatzustand beschrieben wird. Dafür nutzten die Forscher elektrische und magnetische Felder in einem experimentellen Frühprototyp ihres Sunbird-Fusion-Exhaust-Systems.
Der Test fand am Firmensitz in Bletchley im Vereinigten Königreich statt und wurde nach Kalifornien übertragen. Er gilt als frühe Demonstration dafür, wie ein künftiger Fusionsantrieb für Raumfahrzeuge funktionieren könnte.
Kernfusion: Was sie ist und warum sie zählt
Laut der Internationalen Atomenergie-Organisation (Quelle auf Englisch) ist Kernfusion „der Prozess, bei dem zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Kern verschmelzen und dabei große Energiemengen freisetzen“.
Im Grunde funktioniert sie ähnlich wie der Prozess, der die Sonne und alle anderen Sterne antreibt: Atome verschmelzen und setzen dabei enorme Energiemengen frei.
Die Idee der Kernfusion wurde bereits in den zwanziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts entwickelt. Dennoch ist es bis heute äußerst schwierig, Fusionsreaktionen auf der Erde zu erzeugen und zu kontrollieren. Bei extrem hohen Temperaturen muss das Plasma stabil bleiben. Der Weltraum bietet jedoch sehr niedrige Temperaturen und ein nahezu perfektes Vakuum. Ingenieure sehen darin eine ideale Umgebung für Plasma.
Gelingt ein Antrieb auf Fusionsbasis, könnte er deutlich stärker sein als heutige Raketenmotoren. Denkbar sind bis zu tausendmal mehr Schub als bei herkömmlichen Antrieben im Orbit. Raumfahrzeuge könnten damit Geschwindigkeiten von rund 800.000 Kilometern pro Stunde erreichen.
Schnellere Flüge zum Mars
Mit solchen Geschwindigkeiten würden Marsmissionen statt vieler Monate nur noch wenige Wochen dauern.
Kürzere Flüge würden Missionen nicht nur günstiger und planbarer machen. Sie könnten auch zentrale Gesundheitsrisiken für Astronautinnen und Astronauten verringern, etwa die Strahlenbelastung und lange Aufenthalte in der Schwerelosigkeit.
„Angesichts der Prognose, dass die Raumfahrtwirtschaft bis 2035 auf mehr als 1,8 Billionen Dollar wächst, ist schneller Transport im All nicht nur ein wissenschaftliches, sondern auch ein wirtschaftliches Ziel“, erklärte Pulsar Fusion nach dem Test.
Das Unternehmen plant nun weitere Tests seines Sunbird-Systems, um die Leistung zu steigern. Geplante Upgrades umfassen stärkere supraleitende Magnete, die das Plasma besser einschließen und steuern sollen.