Abo
  • Services:
Anzeige
Ein Hall-Effekt-Triebwerk auf dem Teststand
Ein Hall-Effekt-Triebwerk auf dem Teststand (Bild: Nasa)

Nasa: Neue Ionentriebwerke für den Flug zum Mars

Ein Hall-Effekt-Triebwerk auf dem Teststand
Ein Hall-Effekt-Triebwerk auf dem Teststand (Bild: Nasa)

Die Nasa finanziert die Entwicklung leistungsstarker Ionentriebwerke mit 67 Millionen US Dollar. Mit den Hall-Effekt-Triebwerken sollen Raumschiffe zum Mars fliegen und Asteroiden umgeleitet werden.

Für die geplanten Missionen zum Mars und zu Asteroiden im Sonnensystem sucht die Nasa nach effizienteren Triebwerken. Jetzt hat sie Aerojet Rocketdyne einen Auftrag über 67 Millionen US Dollar zur Entwicklung des bisher leistungsfähigsten Ionentriebwerks erteilt. Mit 50 Kilowatt soll es etwa das Zehnfache der Leistung der bisher größten Ionentriebwerke haben.

Anzeige

Ionentriebwerke beschleunigen geladene Gasteilchen durch elektrische Felder. Auf diese Weise kann der Treibstoff auf höhere Geschwindigkeiten beschleunigt werden als in chemischen Triebwerken. Je höher diese Geschwindigkeit, desto kleiner ist der Treibstoffverbrauch des Triebwerks bei gleichem Schub.

Allerdings ist der Schub eines elektrischen Triebwerks abhängig von der elektrischen Leistung, die zur Verfügung steht. Und der Stromverbrauch ist um so größer, je stärker der Treibstoff beschleunigt wird. Ein 50-Kilowatt-Triebwerk kann im Idealfall einen Schub von einem Newton bei einer Austrittsgeschwindigkeit von 50 Kilometern pro Sekunde erzeugen, so viel Kraft wie etwa 100 Gramm auf der Erdoberfläche. Es würde damit einen ganzen Tag für die gleiche Geschwindigkeitsänderung brauchen, die ein herkömmliches RL-10-Triebwerk in einer Sekunde schafft, verbraucht dabei aber nur ein Zehntel der Treibstoffmenge.

Das gleiche Triebwerk kann mit der gleichen Leistung auch einen höheren Schub erzeugen, muss dafür aber mit einer geringeren Austrittsgeschwindigkeit betrieben werden, es verbraucht dann mehr Treibstoff.

Hall-Effekt-Triebwerke brauchen keine Gitter

Im Resultat kann die Nasa mit der gleichen Rakete eine viel größere Nutzlast an ihr Ziel bringen, anstatt nur Treibstoff zu transportieren. Es wird auch unentbehrlich sein für den Plan, einen Asteroiden im Sonnensystem einzufangen und umzulenken. Die Entwicklerfirma, Aerojet Rocketdyne, ist einer der größten Hersteller von Raketentriebwerken in den USA. Sie flog schon im vergangenen Jahr eine 5-Kilowatt-Variante eines Hall-Effekt-Ionentriebwerks für das US-Militär an Bord eines X-37B-Minishuttles. Mit dem kleineren Triebwerk sollen künftige US-Militärsatelliten ausgestattet werden.

Anders als klassische Ionentriebwerke kommen Hall-Effekt-Triebwerke ohne Gitter aus. Das erhöht ihre Lebensdauer deutlich, denn einige der beschleunigten Ionen in herkömmlichen Ionentriebwerken kollidieren im Betrieb mit dem Gitter und zerstören es dabei im Laufe der Zeit.

Hall-Effekt-Triebwerke verwenden anstatt des Gitters ein Magnetfeld. Ein ionisiertes Gas aus Ionen und Elektronen wird durch ein Magnetfeld geleitet. Die Lorentzkraft des Magnetfelds zwingt die leichteren Elektronen am Ausgang des Triebwerks auf eine Spiralflugbahn, während die über 10.000-mal so schweren Ionen davon kaum beeinflusst werden. Die Elektronen sammeln sich dadurch am Ausgang des Triebwerks und bauen so auch ohne ein Metallgitter ein elektrisches Feld auf, durch das die Ionen beschleunigt werden können.

Das neue Triebwerk wird eine geringere Leistung als das 200-Kilowatt-Vasimr-Triebwerk haben. Anders als das experimentelle Plasmatriebwerk sind Hall-Effekt-Triebwerke deutlich weniger komplex im Aufbau und bereits seit Jahrzehnten im Einsatz. Um die gleiche Leistung zu erreichen, können aber auch mehrere Triebwerke zum Einsatz kommen.


eye home zur Startseite
2movie 17. Mai 2016

Brennstoffionezierung benutzen wir schon seit 1995, und hier ist die aktuelle Seite...

SteveHagen 08. Mai 2016

Alles richtig, bis auf die Gravitationswellen, ich hab das auch verfolgt, diese Animation...

Ovaron 30. Apr 2016

Welch weise Worte. Natürlich kann man die *reale* tauglichkeit nur in der *Realität...

Ach 28. Apr 2016

Ups leicht daneben! :] Klarer Fall, ich meinte das Googol, danke! Und es ist ein gutes...

Dullidull 27. Apr 2016

https://de.wikipedia.org/wiki/RL-10



Anzeige

Stellenmarkt
  1. LivingData GmbH, Landshut, Nürnberg
  2. via 3C - Career Consulting Company GmbH, München, Frankfurt, Hamburg, Düsseldorf, Berlin (Home-Office)
  3. AKDB, München
  4. INTENSE AG, Würzburg, Köln (Home-Office)


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. 12,85€ + 5€ FSK18-Versand

Folgen Sie uns
       


  1. Bundestagswahl 2017

    Union und SPD verlieren, Jamaika-Koalition rückt näher

  2. IFR

    Zahl der verkauften Haushaltsroboter steigt stark an

  3. FTTH

    CDU für Verkauf der Telekom-Aktien

  4. Konkurrenz

    Unitymedia gegen Bürgerprämie für Glasfaser

  5. Arduino MKR GSM und WAN

    Mikrocontroller-Boards überbrücken weite Funkstrecken

  6. Fahrdienst

    London stoppt Uber, Protest wächst

  7. Facebook

    Mark Zuckerberg lenkt im Streit mit Investoren ein

  8. Merged-Reality-Headset

    Intel stellt Project Alloy ein

  9. Teardown

    Glasrückseite des iPhone 8 kann zum Problem werden

  10. E-Mail

    Adobe veröffentlicht versehentlich privaten PGP-Key im Blog



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Parkplatz-Erkennung: Bosch und Siemens scheitern mit Pilotprojekten
Parkplatz-Erkennung
Bosch und Siemens scheitern mit Pilotprojekten
  1. Community based Parking Mercedes S-Klasse liefert Daten für Boschs Parkplatzsuche

Optionsbleed: Apache-Webserver blutet
Optionsbleed
Apache-Webserver blutet
  1. Apache-Sicherheitslücke Optionsbleed bereits 2014 entdeckt und übersehen
  2. Open Source Projekt Oracle will Java EE abgeben

Lenovo Thinkstation P320 Tiny im Test: Viel Leistung in der Zigarrenschachtel
Lenovo Thinkstation P320 Tiny im Test
Viel Leistung in der Zigarrenschachtel
  1. Adware Lenovo zahlt Millionenstrafe wegen Superfish
  2. Lenovo Smartphone- und Servergeschäft sorgen für Verlust
  3. Lenovo Patent beschreibt selbstheilendes Smartphone-Display

  1. Re: Der starke Kleber

    ArcherV | 19:11

  2. Re: Und bei DSL?

    sneaker | 19:10

  3. Re: Endlich Reißleine ziehen.

    bombinho | 19:10

  4. Re: Dumme Käufer

    ArcherV | 19:10

  5. Re: 197 MBit/s über vodafone.de Speedtest - 30...

    Bruto | 18:59


  1. 19:04

  2. 15:18

  3. 13:34

  4. 12:03

  5. 10:56

  6. 15:37

  7. 15:08

  8. 14:28


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel