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  • Wissenschaftsguide Teil 01

    Antrieb und Fortbewegung
    Wenn man heute Star Trek im Fernsehen sieht, heißt es immer „Energie“ und schon ist das Raumschiff da wo der Captain hinwill. Ganz so einfach ist es mit der Raumfahrt nicht: Heute dauert eine Reise über die, für Star Trek sehr, sehr kurze, Distanz zum Mars schon 10 Monate! Wissenschaftsguide
    Teil 1: Antrieb und Fortbewegung

    von Tuvok

    Dieser Guide beschäftigt sich mit vielen Dingen, wie sie heute in der Raumfahrt möglich sind bzw. die gerade erforscht werden. Diese Seite enthält z. T. ältere Informationen, sollten einige von ihnen nicht mehr stimmen, bitte ich das zu entschuldigen.

    Wenn man heute Star Trek im Fernsehen sieht, heißt es immer „Energie“ und schon ist das Raumschiff da wo der Captain hinwill. Ganz so einfach ist es mit der Raumfahrt nicht: Heute dauert eine Reise über die, für Star Trek sehr, sehr kurze, Distanz zum Mars schon 10 Monate!
    Also müssen schnellere Antriebe her. Zwei Forscher der Ben-Gurion University of the Negev in Israel haben jedoch einen Stoff entdeckt, der in den Computersimulationen die Reisedauer auf sage und schreibe zwei Wochen verkürzen würde: Der radioaktive Stoff Americium 242m kann unter anderem im Gegensatz zu anderen radioaktiven Stoffen, z. B. Uran eine Kettenreaktion in einem Film aufrecht erhalten, der weniger als ein tausendstel Millimeter dick ist. Das würde einerseits einen extrem leichten und kleinen Reaktor bedeuten, andererseits ist das Energiepotential des Reaktors höher als bei Uran Reaktoren. Bei Uran nämlich werden zur Aufrechterhaltung der Reaktion dicke Brennstäbe benötigt, die erstens groß, schwer und sperrig sind, und zweitens die Zerfallsprodukte der Reaktion abbremsen. Bei einem dünnen Film, wie bei Americium 242m, könnte man die Zerfallsprodukte sofort in den Antrieb leiten und damit eine viel höhere Energie nutzen. Der Grund dafür, dass dieser Antrieb in der Aktuellen Raumfahrt nicht genutzt wird, ist, dass zum realisieren des Reaktors noch einige Probleme aus der Welt zu schaffen sind.


    Was ist jedoch mit der Erkundung von Planeten, die für Menschen aufgrund der langen Reisedauer nicht zu erreichen sind, und wie bringt man Proben der Erde oder des Gesteins zur Erde? Hier greifen wir wieder auf das Prinzip der Sonden zurück. Ein Computergesteuerter Flugkörper hat ein Fahrzeug dabei, dass wenn es auf dem Planeten landet, auf dem Gebiet wo es gelandet ist Proben sammelt. Traditionell wird dieses Gerät mit Rädern ausgestatte sein, doch was ist, wenn es (versehentlich) in einer Steinwüste mit vielen hinderlichen Gesteinsbrocken landet? Das Gebiet, indem er Proben sammeln würde, würde sehr klein sein.
    Dagegen ergreift ein kalifornischer Ingenieur die Initiative: Er hat einen „Roboterfrosch“ konstruiert. Er sitzt auf einer runden Fußplatte und besitzt vorne eine Schnabelförmige Stütze, mit der er sich aufrichtet. Nach Angaben des Ingenieurs springt dieser „Roboterfrosch“ auf der Erde bis zu zwei Metern weit, auf dem Mars wären das an die sieben Meter! Da aber das Vorhandensein von Rädern das Probennehmen erleichtert wird die NASA voraussichtlich ende 2002 ein Gerät auf einen Asteroiden schicken, dass mit beiden Fähigkeiten ausgestattet ist.


    Um die Reisedauer im All noch mehr zu verkürzen, erforscht die NASA derzeit auch den Antimaterieantrieb. Die Forscher glauben, das Projekt noch in diesem Jahrhundert realisieren zu können. Mit einem Antimaterie-Antrieb wäre eine Reise Jupiter hin und zurück in einem Jahr möglich. Zum Vergleich: Die Raumsonde Cassani brauchte allein für den Hinflug drei Jahre – und ein Rückflug war gar nicht möglich!
    Antimaterie ist so etwas wie ein Spiegelbild der Materie. Sie besteht aus Anti-Teilchen mit negativer elektrischer Ladung. In einem Atomkern eines Anti-Elementarteilchens statt positiv geladener Protonen negativ geladene Protonen. Treffen ein Teilchen und sein Anti-Teilchen aufeinander, vernichten sie sich gegenseitig und zerstrahlen zu reiner Energie die sich dann gut für Antriebe verwenden ließe. Die meisten Wissenschaftler finden Antimaterie-Antriebe für Raumschiffe unpraktisch, was vor allem daran liegt, dass Antimaterie sehr schwer herzustellen ist. Alle Labors der Welt können im Moment nur etwa 10 Nanogramm herstellen, also 10 Milliardstel Gramm. Doch nun ist in den Forschern die Idee geboren, die Antimaterie nicht vollständig zu zerstrahlen, sondern zur Auslösung eines kombinierten Kernspaltungs- und Kernfusionsprozesses zu nutzen. Theoretisch würde man so mit viel kleineren Mengen an Antimaterie auskommen müssen. Die Wissenschaftler glauben, dass sich diese Mengen schon in einigen Jahrzehnten herstellen ließen.

    Quelle: treknews.de

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