Escape Dynamics: Mikrowellen sollen Raumgleiter von der Erde aus antreiben
Das US-Raumfahrtunternehmen Escape Dynamics(öffnet im neuen Fenster) hat einen Raumgleiter entwickelt, der von der Erde aus mit Mikrowellen aufgeheizt wird. Er soll künftig Satelliten ins All bringen.
Der Raumgleiter, der von der Form her dem Dream Chaser der Sierra Nevada Corporation ähnelt, wird mit Wasserstoff betrieben. Der wird aber nicht, wie bei Raketen mit chemischem Antrieb, verbrannt. Stattdessen soll der Wasserstoff aufgeheizt werden. Das Gas wird dann durch eine Düse ausgestoßen, wodurch Vortrieb produziert wird.
Antennen werden auf Raumgleiter gerichtet
Die Energie wird in Form von Mikrowellen auf den Raumgleiter übertragen. Dazu wird auf der Erde eine Matrix aus Mikrowellenantennen errichtet. Diese Matrix soll etwa einen Quadratkilometer groß sein. Die Antennen werden auf den Absorber auf der Unterseite gerichtet und nach dem Start des Raumfahrzeugs nachgeführt. An dessen Unterseite ist ein Wärmetauscher mit einem Absorber angebracht. Der absorbiert die Mikrowellen, wandelt sie und erhitzt den Wasserstoff.
Die Mikrowellenantennen werden über einen großen Akku gespeist. Dieser wiederum hängt am Stromnetz. Er kann aber auch mit Strom aus erneuerbaren Quellen, also Wind- oder Sonnenenergie geladen werden.
Raumgleiter startet wie eine Rakete
Der Raumgleiter soll wie eine Rakete starten und den Satelliten im Orbit aussetzen. Dann wird er wieder in die Erdatmosphäre eintreten und anschließend wie ein Flugzeug auf einer Landebahn aufsetzen.
Kürzlich hat Escape Dynamics in einem Test gezeigt, dass das System funktionieren kann. Nach eigenen Angaben(öffnet im neuen Fenster) hat das Unternehmen eine komplette Antriebssequenz durchgeführt: Ein Gyrotron wandelte elektrischen Strom in Mikrowellen, die über eine Antenne auf ein Triebwerk gestrahlt wurden. Die auftreffenden Mikrowellen wurden von einem hocheffizienten Wärmetauscher in Schub verwandelt.
Mikrowellenantrieb ist effizienter
Vorteil dieses Antriebs sei, dass der Anteil des Treibstoffs am Startgewicht eines Raumfahrzeugs nur rund 70 Prozent ausmachen soll, sagt Escape Dynamics(öffnet im neuen Fenster) – bei einem heutigen Raumfahrzeug liegt der Anteil bei etwa 90 Prozent. Dadurch könne mehr Nutzlast transportiert werden, wodurch wiederum die Kosten für den Raumtransport sinken sollen.
Der Mikrowellenantrieb sei zudem effizienter als ein Raketenantrieb, sagt Escape Dynamics: Im Labor habe das Triebwerk mit Helium einen Spezifischen Impuls von über 500 Sekunden erreicht. Mit Wasserstoff sollen sogar 600 bis 750 Sekunden möglich sein. Ein Raketentriebwerk schaffe etwa 460 Sekunden. Der Spezifische Impuls(öffnet im neuen Fenster) gibt die Änderung des Impulses je Gewichtseinheit des Treibstoffs an – vergleichbar dem Treibstoffverbrauch eines Autos auf 100 Kilometern.