Gibt es eine optimale Ausströmgeschwindigkeit für Ionentriebwerke?
Die Frage klingt paradox, aber sie ist nicht unbegründet. Fangen wir aber mal mit den chemischen Antrieben an. Dort gilt recht einfach: Je höher der spezifische Impuls desto besser. Nur mit LOX/LH2 können wir überhaupt mit einer stufe einen Orbit erreichen. Bei LOX/LH2 erreicht man mit zwei Stufen rund 7-8% Nutzlast, mit LOX/RP-1 trotz günstiger Strukturfaktoren nur etwa 3,3%.
Ionentriebwerke haben einen zehnmal höheren spezifischen Impuls. Doch auch hier gilt: je höher er ist, desto weniger Treibstoff braucht man. Da durch die geringen Schubkräfte der Geschwindigkeitsbedarf aber höher ist sollte man auch hier auf eine hohe Ausströmgeschwindigkeit setzen. (mehr …)