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Neuartiger Plasmaantrieb soll die Raumfahrt voranbringen

Das private Unternehmen Ad Astra Rocket Co. arbeitet seit fünf Jahren an einem neuartigen Antriebskonzept, das die Raumfahrt revolutionieren könnte. Im Gegensatz zu flüssigen oder festen Brennstoffen wie in herkömmlichen Raketen, basiert das neue Konzept auf elektromagnetisch beschleunigtem Plasma.

Zurzeit befindet sich das Konzept in einer Testphase. Zu diesem Zweck wird der Antrieb eines zweistufigen Raketenmodells in einer Vakuumkammer gezündet. Das ausgestoßene Argon-Plasma erreicht hierbei eine Geschwindigkeit von circa 177.000 km/h und Temperaturen von etwa zehn Millionen Grad Celsius.

Das "VASIMR" (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) genannte Projekt könnte nach seiner Fertigstellung eine Reise zum Mars in nur 39 Tagen ermöglichen. Für das Jahr 2014 ist zunächst jedoch eine umfassende Testreihe des Antriebssystems an Bord der Internationalen Raumstation ISS geplant.


WebReporter: alphanova
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Wissenschaft, Raumfahrt, Antrieb, Plasma
Quelle: www.raumfahrer.net

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31 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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02.06.2010 15:53 Uhr von alphanova
 
+40 | -5
 
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Dieses innovative Antriebskonzept ist quasi eine Art Weiterentwicklung des "klassischen" Ionenantriebs. Bis es tatsächlich bei (bemannten) Marsmissionen eingesetzt werden kann, werden allerdings noch einige Jahre vergehen.
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02.06.2010 15:56 Uhr von souldrummer
 
+10 | -13
 
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leider wird nur das ausgestoßene gas so schnell aber trotzdem interessant ..

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02.06.2010 16:04 Uhr von souldrummer
 
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jap: das hab ich frühs manchmal im bett wenn die decke wegfliegt... aber ich bezweifle trotzdm dass das trägerobjekt derart schnell wird :-)
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02.06.2010 16:51 Uhr von DeusExChao
 
+8 | -2
 
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also haben die ganzen sci-fi schreiber doch: wenigstens bissl recht gehabt. glaub zwar nich das sie wußten das sie ner neuartige antriebstechnologie "auf den weg helfen".

ich hab das dumme gefühl das sich noch ne ganze menge sci-fi visionen zur realität werden könnten wenn man sich dahinter klemmt.

auf jeden fall ne interessante news.
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02.06.2010 17:02 Uhr von Leeson
 
+6 | -3
 
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@ Soul & Ming: Trotz "Rückstoßprinzip" dauert es eine halbe Ewigkeit um auf höhere Geschwindigkeiten zu kommen.

Aber die 177.000Km/h wird man so wohl nicht erreichen, weil die Beschleunigung zu gering ist.Vorher ist der Treibstoff alle.

Mich würde interessieren wie groß der Beschleunigungsunterschied zu normalen Ionentriebwerken ist.

Warum benutzt man solchein Triebwerk nicht um Wasser zu erhitzen und Turbinen anzutreiben.
So könnte man doch gut Energie erzeugen...
Die Energie dafür liefern Solarzellen!

Ich weiß nicht was Argon so kostet ;)

@ Deus
Meist wir bei SciFi-Produktionen Rücksprache mit Wissenschaftlern gehalten und Realitätsnah zu bleiben.

[ nachträglich editiert von Leeson ]
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02.06.2010 17:23 Uhr von Ramsi_Binalshid
 
+1 | -5
 
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und: warum kam die nasa mit ihren ganzen top-wissenschaftlern nicht auf diese idee?
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02.06.2010 18:07 Uhr von Jones111
 
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@FALSCHPARKA: Der Warpantrieb ist etwas völlig anderes und beruht auf Raumkrümmung durch Energie aus der Fusion von Materie und Antimaterie.

http://de.memory-alpha.org/...
Stephen Hawking sollte daran arbeiten.

Der Plasmaantrieb ist jedoch nur ein weiterer Antrieb auf Basis von newtonschen Gesetzen und ist daher relativ einfach. Manche Menschen glauben einfach nicht an den Fortschritt, der tagtäglich neue Entdeckungen hervorbringt...
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02.06.2010 18:16 Uhr von ROBKAYE
 
+3 | -16
 
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02.06.2010 18:40 Uhr von kidneybohne
 
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ich weiß nicht: wie willste datt denn hier starten bei so einer hohen grad zahl? da bollert dir ja alles drunter weg.
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02.06.2010 19:04 Uhr von Shedao Shai
 
+3 | -0
 
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@Klaus Ch. Wein: der clou an dem neuen antrieb ist aber eben genau, dass der spezifische impuls variabel ist. sprich man kann schnell viel sprit verbrauchen um viel schub, aber geringe effizienz zu erreichen oder aber mit maximaler effizienz auf lange sicht geschwindigkeit gewinnen.
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02.06.2010 19:05 Uhr von DirtySanchez
 
+5 | -0
 
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Na, die Temperaturen sind ja nur kinetische Temperaturen. Normale Elektronen in der Stromleitung haben auch eine Temperatur von über 50000°C, allerdings ist deren Wärmekapazität zu gering, um etwas zu erhitzen. Das selbe gilt für die Ionen.

Der Nachteil von Nachrichten aus solchen Populärwissenschaftlichen Quellen ist, das die Informationen äußerst dürftig sind. Ionenantriebe funktionieren nach dem selben Prinzip, die Neuerung dieser Triebwerke steckt in der Effizienz und in technischen Merkmalen.

[ nachträglich editiert von DirtySanchez ]
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02.06.2010 19:44 Uhr von Morf
 
+0 | -1
 
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Plasma = Ionen: Und der Haken ist immernoch mit welcher Energie das Plasma so stark beschleunigt wird.

Das ist wie bei Elektro-/Solarautos... Solargetrieben geht schon aber langsam... aber immerhin wird man ohne Luftreibung immer schneller.

Interessant wäre das wenn man mit einer mitgebrachten Stormquelle erstmal auf ne brauchbare Geschwindigkeit kommt und dann mit Solarstrom weiter beschleunigen kann...
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02.06.2010 20:57 Uhr von MegaIdiot
 
+1 | -0
 
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Frage: Wieso steht in der Überschrift "neuartig" - gab es sowas schonmal?
und wenn ja
warum aufeinmal innovativ?
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02.06.2010 21:50 Uhr von MarsPhotoJournal
 
+0 | -1
 
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Das Ad Astra Konzept halte ich für den vielversprechendsten Kandidaten für ein Antriebssystem für bemannte Flüge zum Mars und darüber hinaus. Ich beobachte diese Entwicklung schon eine ganze Weile und finde es absurd überhaupt noch Planungen für bemannte interplanetare Flüge mittels alten Raketentriebwerken zu planen.

Ein 200MW VASIMR-Antirebssystem könnte die Flugzeit zum Mars auf nur noch 39(!) Tage verkürzen.

http://www.adastrarocket.com/...

Gruß
http://marsphotojournal.blogspot.com
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02.06.2010 22:47 Uhr von siderun2
 
+2 | -1
 
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wie schnell das Raumschiff wird: das auszurechnen ist eine Aufgabe für den Vorschulkindergarten:

Man benötigt lediglich die Gesamtmasse des Raumschiffs, die Masse des ausgestoßenen Plasmas, die 177.000 km/h und den Impulserhaltungssatz.

Man sollte auch nicht vergessen, dass die Masse des Plasmatreibstoffs nicht nur zur Beschleunigung sondern auch zum Abbremsen und evtl. für den Rückflug gebraucht wird, solange es auf dem Mars keine Tankstelle gibt.
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02.06.2010 23:57 Uhr von siderun2
 
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@getschi: Oh, je - ich sollte so spät nicht mehr am Computer sitzen und wirres Zeug schreiben. du hast natürlich recht. So ganz ohne DGL geht das natürlich nicht. Und das wird heutzutage noch nicht im Kindergarten gelehrt ;)

Aber in die wikipedia müsste ich jetzt auch nicht nachschauen, um mir die Raketengleichung herzuleiten. Einigen wir uns auf die Formulierung: "Die Problemstellung kann auch ohne Nobelpreis bewältigt werden" ?
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03.06.2010 01:03 Uhr von alexanderr
 
+0 | -2
 
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naja, rückstoßprinzip....
wenn wir nießen, dann erreicht der luftstrom aus der nase auch eine geschwindigkeit von ca 900km/h und doch katapultiert es unseren kopf nicht nach oben...

aber doch sehr interessant, welche ideen die wissenschaftler haben...
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03.06.2010 01:39 Uhr von alexanderr
 
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huch, muss wohl ein tippfehler gewesen sein.
vielen dank :)
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03.06.2010 06:44 Uhr von Morf
 
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@getschi und siderun2: Ich bin mir recht sicher dass selbst bei einem für Raketen gedachten Antriebskonzept das Verhältnis Masse Gesamtflugkörper >> Masse Treibstoff ist. Womit das das Ergebnis wahrscheinlich weit effizienter ist, als für herkömmliche Raketen.

Und trotzdem... ich habe noch nichts von einem 200 MW (Angabe des Herstellers zur Benötigten Energie für den 39-Tage-Flug) Atomstrom-Generator gehört der sich mal schnell via Rakete verschießen lässt... Das ist etwa in der Größenordnung von Atom-U-Booten.

Also mal ganz im ernst einen funktionierenden Plamaantrieb zu basteln bekommt jeder hin der in etwa weißt wie Magnetronsputtern funktioniert... aber die Energieversorgung ist die wirkliche Krux.
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03.06.2010 11:57 Uhr von Leeson
 
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@ globi123: Ich wusste garnicht, dass man Kraftwerke zur Energiegewinnung in Ozeanen baut...
Ausserdem funktioniert diese Art von Antrieb nicht unter Wasser... tzz tzzz tzzzz

Ich dachte da mehr an einen luftleeren Raum durch den Rohre mit Wasser laufen...
Dieses Wasser wird erhitzt und treibt Turbinen an...
Das Triebwerk soll doch nur Kohle, Öl oder sonstige fossile Brennstoffe ersetzen.

Größere Raumschiffe mit Plasmaantrieben:
Es ist alles nur eine Frage der Energie.
Wenn man mal die Fusionsforschung vernünftig fördern würde,
hätte man genug saubere Energie.
Dann könnte man mehrere größere und leistungsstärkere Triebwerke einbauen.

PS: Ein Satelit führ ca. 50 - 80 Kg Edelgas mit sich...
Da kann man auch noch etwas mehr für den Rückweg einpacken ;)
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03.06.2010 12:12 Uhr von Allmightyrandom
 
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ROFL: "Schon mal was vom Rückstoßprinzip gehört ?"

Schon mal was von Massenträgeit gehört?
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03.06.2010 20:46 Uhr von souldrummer
 
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jap: einer hats bemerkt ^^ geht doch
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03.06.2010 22:01 Uhr von CHR.BEST
 
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Jepp: Die Energieversorgung sehe ich auch als (derzeit noch) großes Problem der elektrischen Antriebe an.
Zwar braucht das Triebwerk auch nur während es läuft die volle Leistung, aber 200 MW sind eben auch kein Pappenstiel.

So kann z. B. die ISS, trotz ihrer riesigen Solarpanele, nur max. ca. 260 kW Strom produzieren. Leider gibt es immo auch keine Möglichkeit, Energiemengen im Megawattbereich in "leichten" Akkus oder ähnlichem zu speichern. Selbst Atombatterien dürften zu schwach sein.
Und sollte es doch irgendwie gelingen, soviele Solarzellen hochzuschießen, braucht es auch immer noch die Sonne in der Nähe. Denn auf dem Mars ist die Sonneneinstrahlung bereits schon sehr viel schwächer, als auf der Erde.

Also selbst wenn das Triebwerk nur zum Start, während der Bremsphase und für Kurskorrekturen läuft, wäre die Energieversorgung mit Solarzellen sehr problematisch.
Kompakter wäre dagegen aber ein Kernreaktor. Der ließe sich in der Leistungsabgabe auch regulieren, sodaß man den Reaktor stets immer nur soviel Energie produzieren läßt, wie, das Triebwerk/Raumschiff gerade benötigt.
Der Vorteil wäre, daß man damit auch in Regionen unseres Sonnensystems vorstoßen könnte, wo eben keine nennenswerten Strahlen von der Sonne hinreichen, also Jupiterbahn und darüber hinaus.

Bei derartigen Leistungsmengen wäre aber auch hier die Kühlung wohl problematisch. AKW´s auf der Erde besitzten bekanntlich einen riesigen Kühlturm, der mit Flußwasser in der Nähe betrieben wird.
Aber im All gibt es keine Flüsse. Die einzige Kühlungsmöglichkeit ist Wärmestrahlung. Ich weiß nicht, ob es einen Kühlkörper gibt, der alleine durch Wärmestrahlungsabgabe ein 200 MW-Kraftwerk am Laufen halten kann.

Hier haben die chemischen Triebwerke derzeit einfach noch die Nase vorn, weil sie solche Probleme nicht haben.

Aber eine Möglichkeit gäbe es dann doch:

Man könnte auf dem Mond einen starken Laser bauen, der ständig auf ein mögliches Marsraumschiff gerichtet ist und es so mit Energie versorgt, ohne daß das Raumschiff ständig ein Kraftwerk mit sich herumschleppen müßte.
Unser Mond wäre ideal für einen solchen Zweck, da er keine Atmosphäre besitzt und quasi nur einen Steinwurf von der Erde entfernt ist.
Auf der Erde würde eine solche Station nicht viel nützen, weil der Strahl durch die Erdatmosphäre viel zu stark zerstreut und geschwächt werden würde.

Es ist nur die Frage, ob es gelingen kann, einen möglichst kohärenten Laserstrahl derart genau auszurichten, um damit einen (vergleichsweise) winzigen Flugkörper mitten im Nichts zu treffen.
Technisch wäre es jedenfalls machbar, einen oder mehrere Laser zu bauen, die zusammen eine Leistung von 200 MW haben. Man könnte auch mehrere Techniken miteinander kombinieren wie z. B. Solarzellen & Laser an die ISS schrauben.

Der Vorteil vom Mond wäre halt, daß man die Mineralien von dort zum Zellenbau verwenden könnte, dann müßte man keine tausende Solarpanele hochschießen.

Das wird wohl auch ein Grund dafür sein, wieso die Amerikaner zurück zum Mond wollen. Der Schlüssel zur Zukunft heißt einfach nun mal "Energie".
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03.06.2010 23:30 Uhr von Raginmund
 
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Plasma: Natürlicher Energieumwandler wie Schreiberlinge habe auch meistens den Aspekt genommen das Plasma Anfangsenergie aufnimmt und multipliziert. Wenn ich mit solch einem Ionenantrieb eine Gewisse Sonnen nähe erreiche kann ich mit dem Multiüt ähnlich wie bei Solarzellen Energiewerte erreichen die eine Geschwindigkeit mit dem Ionenantrieb welcher Unfähigkeit uns heute noch das Genick bricht oder man könnte dann in den Wapantrieb über wechseln bei dem wie ebenfalls hauptsächlich nur ein Energieproblem haben.. In meiner Zukunft "Broken Code" (Buch ist noch nicht ganz fertig) ist die Starterbarterie der Mensch selbst. Ein spezielles Kleidungsstück wandelt die Körperenergie in Elektromagnetischer Energie um die den Motor startet, allerdings sorgt das Meißnerprinzip für Verbrennungsloses fahren. Klar man kann vielleicht auch auf den Erdmagnetfeldern Rumschlittern als Antrieb bin ich aber nicht son Fan davon da wir unser Magnetschild doch wirklich anderweitig brauchen. ...
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04.06.2010 01:21 Uhr von zeroFX
 
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@Raginmund: Ich hoffe, dein Buch liest sich nicht so wie dein Beitrag hier ...

@Leeson:
"Warum benutzt man solch ein Triebwerk nicht, um Wasser zu erhitzen und Turbinen anzutreiben. So könnte man doch gut Energie erzeugen... Die Energie dafür liefern Solarzellen!"

Durch den Rücken in die Brust!?
Mit Solarzellen Energie erzeugen, um damit (am besten über den 200MW Plasmastrahl?) Wasser zu erhitzen, damit das dann Turbinen antreibt. Hab ich das jetzt nur falsch verstanden oder klingt das irgendwie so effektiv wie G36 vs. Marder?

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