Wann kommt der Durchbruch von elektrischen Triebwerken?
Seit ich mich für Raumfahrt interessierte war ich fasziniert von elektrischen Triebwerken. Ionentriebwerke (so der international gebräuchlichere Name) beziehen die Energie für den Antrieb nicht aus der chemischen Energie einer Verbrennung sondern Strom ionisiert ein neutrales Arbeitsmedium und beschleunigt die Ionen auf hohe Geschwindigkeiten. Die Ausströmgeschwindigkeit ist 10 mal höher als bei chemischen Treibstoffen, doch dafür muss man sehr lange Betriebszeiten in Kauf nehmen. Anstatt Minuten arbeiten solche Triebwerke Monate oder gar Jahre. Dafür braucht man einen Bruchteil des Treibstoffs.
Ich habe die Technologie schon an anderer Stelle erläutert, daher an dieser Stelle wenig dazu. Das frappierendste ist dass man enorme Mengen An Triebstoff sparen kann. Eine Titan 4B transportiert 22640 kg in einen erdnahen Orbit und 5760 kg in den geostationären Orbit. Dort „oben“ in 36000 km Höhe kommt also nur ein Viertel der Nutzlast an. Der Rest ist Treibstoff, denn man braucht um etwa 4 km/s Geschwindigkeit abzubauen. Obwohl man bei einem Ionentriebwerk je nach Missionsprofil sogar bis zu 6000 m/s Geschwindigkeit abbauen muss benötigt man bei einer Strahlgeschwindigkeit von 30 km/s nur 19 % der Startmasse an Treibstoff, also kann den Nutzlastanteil von 25 % auf 81 % erhöhen. (mehr …)