Das Lichtbogentriebwerk als Alternative zum Ionenantrieb

Das Lichtbogentriebwerk als Alternative zum Ionenantrieb

Es gibt neben den „klassischen“ Ionentriebwerken, die Ionen und Elektronen getrennt durch ein elektrisches Feld beschleunigen gibt es auch noch die thermalen Ionentriebwerke, auch Lichtbogentriebwerk oder Arcjets genannt. Ich will auf diese heute mal eingehen und wo ich bei ihnen Anwendungen sehe.

Auf die Idee kam ich als ich einen Beitrag über ein Unternehmen lass, dass daran arbeitet, einen Antrieb für Cubesats zu entwickeln. Cubesats sind bisher antriebslos. Sie haben einfach nicht die Masse und den Platz um einen Tank, der unter Druck stehen muss und selbst kleine Triebwerke unterzubringen. Die Firma will Wasser nutzen, dass sie wie bei einem Tintenstrahldrucker thermisch aufheizt und dann durch eine Miniaturdüse expandierst. Der Schub ist so klein, das dürfte auch eher für Lageänderungen als Bahnänderungen gedacht sein. Das Problem ist, das auch der spezifische Impuls klein ist: der spezifische Impuls eines chemischen Antriebs hängt von der Temperatur und der Molmasse der Gase ab, vergleicht man nun den Antrieb mit LOX/LH2 wo ja auch Wasser entsteht so dürfte bei einer Temperatur von 100 °C die hat Wasserdampf der spezifische Impuls beträchtlich kleiner sein als bei der Verbrennung in einem Raketentriebwerk mit über 3000°C. Continue reading „Das Lichtbogentriebwerk als Alternative zum Ionenantrieb“