Raumfahrt: Per Magnetschwebebahn auf dem Mond
Auf dem Mond könnte in Zukunft eine Art Magnetschwebebahn den Verkehr regeln. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der US-Raumfahrtbehörde Nasa erwägt das Konzept vom Stanford Forschungsinstitut SRI (Stanford Research Institute SRI) als Lösungsansatz für den Transport auf dem Mond(öffnet im neuen Fenster) .
Das Float-Projekt (Flexible Levitation on a Track - Flexibles Schweben auf einer Schiene) bietet die Möglichkeit, kleine Roboterwagen über einer Plattform schweben zu lassen und ihre Bewegungen mithilfe einer Art Magnetschwebebahn präzise zu steuern. Bisher wurde das dazugehörige Experiment nur im Kleinformat erprobt. Ob das SRI von der Nasa einen Zuschuss für die Umsetzung eines großen Modells erhält, ist ungewiss.
Der wohl wichtigste Teil der Technologie ist die Schiene. Sie besteht aus zwei notwendigen und einer dritten, optionalen Schicht. Die Basisschicht besteht aus Graphit, das es den Robotern ermöglicht, mithilfe der diamagnetischen Levitation über der Schiene zu schweben. Der Diamagnetismus kann die Eigenschaft eines Magnetfelds durch andere Stoffe wie Kupfer, Wasser, Schwefel oder Gold leicht schwächen. Die Dichte der magnetischen Feldlinien nimmt dabei ab.
Die zweite Schicht besteht aus einer Reihe von Schaltkreisen, die die Magnetfelder um die Schiene herum steuern. Sie ermöglicht es den Benutzern, Wagen, die sich auf der Schiene bewegen, anzuschieben oder anzuhalten. Die optionale dritte Schicht besteht aus einer Reihe von Solarzellen, die Sonnenenergie sammeln können, wenn auf der entsprechenden Seite des Mondes Tageslicht ist.
Die Wagen selbst müssen absolut nichts steuern
Die Wagen sind dabei der passive Part. Energie und Steuerung der Wagen kommen von der Bahn selbst - es sind weder Batterien noch irgendetwas anderes auf den Wagen dafür nötig. Dadurch verringert sich deren Gewicht und die Tragfähigkeit erhöht sich.
Im Abschlussbericht des Teams ist beschrieben, dass die Float-Schienen in einer Anlage hergestellt werden können. Ein Rover soll sie dann von einer Spule abrollen und verlegen. Bei den benötigten Materialien wäre man flexibel - was die Kosten im Vergleich zum herkömmlichen Straßenbau auf der Erde kostengünstiger mache.
Ein Magnetschwebebahn-System würde zudem keinen Staub aufwirbeln, sobald es verlegt ist. Das wäre ein großer Vorteil, denn der Mondstaub ist so fein und scharf, dass er sich bereits in die Raumanzüge der Apollo-Astronauten fraß. Die Wagen könnten vermutlich mehr als doppelt so hoch wie ein typisches Mondstaubteilchen schweben.
Da es auf dem Mond nur eine verschwindend geringe Atmosphäre gibt, würde der Staub an der Seite der Magnetschwebebahn beim Vorbeifahren der Wagen nicht aufgewirbelt werden. Jedoch könnte sich etwas Staub beim Bau des Netzwerkes auf den Schienen ablagern. Dafür könnte ein spezieller Wagen, an dessen Vorderseite ein Besen angebracht ist, zum Einsatz kommen - bevor die regulären Wagen ihren Betrieb auf der Bahn fortsetzen.
Bis zu den 2030er-Jahren einsatzbereit?
Die Berechnungen in der Abschlussarbeit zeigen, dass die Wagen mit angemessener Geschwindigkeit sowohl Steigungen als auch Gefälle von 30 Prozent bewältigen können, ohne zu viel Kraft zu benötigen. Diese Fähigkeit könnte die Flächen, die die Strecke abdecken kann, erheblich vergrößern und den Anschluss von noch mehr Standorten an das Float-Netz ermöglichen. Ein Problem sei jedoch noch die Verbindung der jeweiligen Speichen - dafür gibt es derzeit noch keine Lösung.
Das Team weist darauf hin, dass ein funktionierendes System bis Mitte der 2030er-Jahre einsatzbereit sein könnte - etwa zu dem Zeitpunkt, zu dem eine permanente Mondbasis in Betrieb genommen werden soll, wenn es denn neue Gelder zum Weiterforschen gibt.