Erster Weltraummotor mit gepulstem Kernfusionsplasma getestet

Im Jahr 1964 startete die Sowjetunion ihre Weltraumsonde Zond 2 für eine voraussichtliche Annäherung an den Mars. Die Mission erwies sich als Fehlschlag, als etwa sechs Monate später die gesamte Kommunikation unterbrochen wurde. Man erinnert sich aber noch immer an die Mission wegen der experimentellen Ionentriebwerke, die sie zur Lagekontrolle mitführte. Dabei handelte es sich um einzigartige PPT-Triebwerke mit pulsierendem Plasma, die ebenfalls gut funktionierten

Jetzt FireStart will dieselben Motoren wieder zum Einsatz bringen, allerdings mit einem interessanten Extra: einer aneutronischen Kernfusion, die dem Plasmamotor einen weiteren und spürbaren Schub verleihen wird.

Motoren nach dem bekannten Prinzip, mit dem gewissen Extra

Diese gepulsten Plasmatriebwerke haben sich nie durchgesetzt, aber ihre Einfachheit und ihr robustes Design erregten von Zeit zu Zeit die Aufmerksamkeit von Ingenieuren, und sie wurden von der NASA auf ihrer Mission Earth Observing 1 im Jahr 2000 entwickelt. Das normale Problem bei diesen Triebwerken ist, dass der Fluss von Gas hat eine sehr hohe Geschwindigkeit, aber die Menge der beschleunigten Gase ist sehr gering

All dies wäre eine Fußnote in der Geschichte der Weltraumforschung, wenn das United States Air Force Research Laboratory (AFRL) und seine kommerziellen Partner bei Rocketstar nicht eine neue Wendung in das Design eingefügt hätten. Ihre Wissenschaftler und Ingenieure haben die sogenannte aneutronische Kernfusion eingeführt, also eine Art Kernfusion, bei der keine Neutronen freigesetzt werden.

Bei der aneutronischen Kernfusion handelt es sich beispielsweise darum, wenn ein Proton auf einen Bor-11-Kern trifft, der durch Zugabe des Protons zu Kohlenstoff 12 wird und dabei eine Energie von 8,7 MeV freisetzt. Allerdings ist dieser Kohlenstoff stark angeregt und spaltet sich daher in drei Helium-4-Atome auf.

Was RocketStar mit seiner Version der aneutronischen Kernfusion macht, ist die Verwendung von Wasser als Treibstoff für seinen M1.5 FireStar Drive, ein gepulstes Plasmatriebwerk, das durch Kernfusion verstärkt wird. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird diesem Wasser Bor zugesetzt.

Wenn die Mischung aus Wasser und Bor angeregt wird und sich in Plasma umwandelt, zerfallen die Wassermoleküle in Sauerstoff und Wasserstoff, also Protonen. und diese werden mit hoher Geschwindigkeit freigesetzt. Diese Protonen kollidieren mit Boratomen und verschmelzen mit ihnen zu einem sehr instabilen Kohlenstoffmolekül namens Kohlenstoff-12. Diese zerfällt fast sofort in Alphastrahlung, also Heliumkerne.

Es entsteht eine Art Nachbrenneffekt bei dem die freigesetzte Energie den Schub um die Hälfte erhöht und durch das Mischen des Bors mit Wasser die Notwendigkeit einer metallischen Borabschirmung entfällt. Der FireStar Drive wird voraussichtlich im Juli und Oktober dieses Jahres auf dem D-Orbit-eigenen Satellitenträger OTV ION zu Missionen fliegen.

„Wir sind begeistert von den Ergebnissen unserer ersten Tests einer Idee, die unser Team schon seit einiger Zeit untersucht“, sagte Chris Craddock, CEO von RocketStar. „Auf einer Serviette auf einer Konferenz in Florida habe ich diese Idee skizziert und sie Wes Faler, dem Gründer von Miles Space, beschrieben. Er war sehr geschickt bei der Entwicklung sowohl des grundlegenden Triebwerks als auch des Fusions-Upgrades. Wir haben Miles Space übernommen und Faler ist jetzt unser CTO. Jetzt freue ich mich darauf, unseren bereits herausragenden Antriebsstrang durch Fusion zu verbessern und damit dramatische Leistungsverbesserungen zu erzielen.

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