Neuer Plasma-Antrieb lässt Sie zu den äußeren Planeten des Sonnensystems reisen?

Fatima Ebrahimi, Physikerin am Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), ist die Autorin eines neuen Raketenantriebskonzepts, das es Astronauten ermöglichen würde, die äußeren Planeten des Sonnensystems zu erreichen. Ihre Idee ist es, Plasmateilchen mit einem Magnetfeld zu beschleunigen und damit ein Raumfahrzeug anzutreiben.

„Die Idee kam mir 2017, als ich an meinem Schreibtisch saß und über die Ähnlichkeiten zwischen den Gasen, die aus dem Auspuff eines Autos kommen, und den sich schnell bewegenden Partikeln nachdachte, die beim National Spherical Torus Experiment (NSTX) erzeugt werden. Während des Betriebs erzeugt dieser Tokamak magnetische Blasen, sogenannte Plasmoide, die sich mit etwa 20 km/s bewegen. Für mich sah es aus wie ein Jet“, sagt die Wissenschaftlerin.

Bild Quelle: Pixabay

Die derzeit in der Entwicklung befindlichen Plasmamotoren nutzen ein elektrisches Feld zur Beschleunigung der Teilchen. Sie sind in der Lage, einen niedrigen spezifischen Impuls zu erzeugen, also Teilchen mit geringer Geschwindigkeit. Berechnungen und Computersimulationen am National Energy Research Scientific Computing Center haben gezeigt, dass die von Ebrahimi beschriebenen Plasmatriebwerke Gase mit Hunderten von Kilometern pro Sekunde ausstoßen können. Das ist 10-mal schneller als aktuelle Laufwerke.

Und je höher die Geschwindigkeit zu Beginn der Fahrt ist, desto schneller erreichen wir unser Ziel. Langstreckentransporte ins All können Monate oder Jahre dauern, weil der Impuls spezifischer chemiebetriebener Raketen sehr gering ist, so dass das Fahrzeug nur langsam beschleunigt werden kann, sagt Ebrahimi. Wenn wir jedoch den Antrieb durch magnetische Rekonnektion nutzen, können wir in kürzerer Zeit größere Entfernungen zurücklegen.