Seit 2005 wird bei Ad Astra Rocket Co. in der Nähe des Johnson Space Centers in Houston an einer neuen Technologie für Raketen gearbeitet. Das sogenannte Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMR) Projekt setzt auf neue Technologien, die in Zukunft die Raumfahrt revolutionieren könnten.
Ein Beitrag von Thomas Hofstätter. Quelle: Spaceflight Now. Vertont von Peter Rittinger.
(Bild: NASA)
VASIMR basiert auf einem elektrischen Antrieb und Schubkraft durch Argongas, anstatt der derzeit üblichen flüssigen oder festen Brennstoffe. Die Effizienz ist um ein Vielfaches höher als die der herkömmlichen Raketenantriebe. VASIMR ist das stärkste, einsatzbereite elektrische Triebwerk.
Für den Chefkonstrukteur des Antriebs, Franklin Chang-Diaz, war schon lange klar, dass chemische Antriebe auf Dauer nicht ausreichen werden. Raketen mit chemischen Antrieben benötigen ein großes Volumen, um den Treibstoff transportieren zu können. VASIMR hingegen benötigt für seinen kleinen Vorrat an Argongas und den elektrischen Antrieb ein relativ kleines Volumen in der Rakete. Das lässt einen größeren Spielraum für Nutzlasten.
(Bild: NASA)
Des Weiteren ist der Antrieb sehr robust. Für Flüge zum Mond und darüber hinaus wird ein neu entwickeltes Transportsystem benötigt. Mit dem plasmabetriebenen Antriebssystem sollen Flüge zum Mars in einer 39 Tage dauernden Mission möglich sein.
Die Technik wurde seit der finanzbedingten Privatisierung VASIMRs im Jahr 2005 von der Planung zur Flugtauglichkeit entwickelt. Dabei wurden Riesenschritte in den Bereichen Leistungsfähigkeit und Effizienz gemacht. Von Experten bekommt VASIMR auf einer zehnteiligen Bewertungsskala sechs Punkte. Ein Punkt mehr entspricht dem tatsächlichen Einsatz.
Nach der Privatisierung von VASIMR war von Seiten der NASA geplant, sich mehr auf das Constellation-Programm zu konzentrieren. Seither wurden mehrere zehntausend Dollar von Ad Astra Rocket Co. in Houston und Costa Rica investiert und die Technologie weiterentwickelt. Da das Constellation-Programm von Präsident Obama storniert wurde, hat die NASA nun wieder ein größeres Augenmerk auf Technologien wie VASIMR und wird auch in diesen Bereich investieren. Dennoch wird die NASA weiterhin Raketenantriebe privat entwickeln lassen.
(Bild: NASA)
Derzeit wird ein zweistufiges Modell einer Rakete mit VASIMR-Antrieb in einer Vakuumkammer in Houston getestet. Das Argongas wird dabei zuerst in die erste Stufe eingeleitet und dort ionisiert. Dabei werden Temperaturen von etwa 9730 °C erreicht.
In der zweiten Stufe wird das ionisierte Argongas durch Elektromagnetismus beschleunigt und verlässt die Rakete mit etwa 177.000 km/h und einer Temperatur von 10 Millionen °C.
Läuft alles nach Plan, soll 2014 auf der Internationalen Raumstation ein Exemplar von VASIMR installiert werden. Dieses wird mit 100 kW arbeiten und zahlreiche Tests durchlaufen. Sind diese Tests positiv, könnten 39-Tage-Flüge zum Mars Realität werden.
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