Die NASA prüft wie immer die nächste Generation von Triebwerken, um immer ehrgeizigere Weltraummissionen zu ermöglichen. Eine Idee, die sich derzeit in Phase II des NASA Innovative Advanced Concept (NIAC)-Programms befindet, ist eine gepulste Plasmarakete (PPR).
Das PPR „nutzt ein spaltungsbasiertes Kernenergiesystem, um während eines gepulsten Zyklus schnell einen Phasenwechsel in einem Treibstoffprojektil von fest zu Plasma herbeizuführen“, heißt es in einem Artikel über das System. „Um die Plasmastöße zu erzeugen, die für den Schub sorgen, kann ein stark moderiertes Projektil aus niedrig angereichertem Uran (LEU) in Kombination mit einem unmoderierten LEU-Lauf verwendet werden, um das Projektil bevorzugt zu erhitzen. Ein kurzer Abschnitt aus hochangereichertem Uran (HEU) an der Laufbasis Zusammen mit einem neuartigen Steuertrommelmechanismus ermöglicht es ein kontrolliertes und schnelles Neutronenpopulationswachstum, das im Bruchteil einer Sekunde in einen Plasmazustand übergeht.“ Das System könnte möglicherweise einen Schub von bis zu 100.000 N erzeugen.
„Die außergewöhnliche Leistung des PPR, die hohe ISP und hohen Schub kombiniert, birgt das Potenzial, die Weltraumforschung zu revolutionieren. Die hohe Effizienz des Systems ermöglicht die Durchführung bemannter Missionen zum Mars innerhalb von nur zwei Monaten“, erklärt die NASA das Triebwerk von Howe Industries in einer Pressemitteilung. „Alternativ ermöglicht das PPR den Transport von viel schwereren Raumfahrzeugen, die mit einer Abschirmung gegen galaktische kosmische Strahlung ausgestattet sind, wodurch die Belastung der Besatzung auf ein vernachlässigbares Maß reduziert wird.“
Die NASA erklärt weiter, dass die PPR für viele weitere Missionen genutzt werden könnte und Raumschiffe zum Asteroidengürtel und darüber hinaus befördern könnte, vielleicht sogar 550 Astronomische Einheiten (AE), wobei eine AE die Entfernung zwischen der Erde und der Sonne ist.
Während der unmittelbare Fokus darauf liegt, wie damit schwerere, bemannte Missionen zum Mars in viel kürzeren Zeiträumen vorangetrieben werden könnten, als dies mit aktuellen Antriebssystemen möglich ist, erwähnt die NASA eine Mission, die das Potenzial des Triebwerks für Langstreckenflüge ermöglichen könnte. Kurz gesagt: Wenn wir Ausrüstung mit einer Reichweite von 550 AE von der Sonne bekommen, könnten wir unseren Stern als riesiges Teleskop nutzen.
Wie aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie hervorgeht, krümmen riesige Objekte im Universum die Raumzeit und verändern so den Weg des Lichts.
Wie Gravitationslinsen funktionieren.
Bildnachweis: NASA, ESA und Goddard Space Flight Center/K. Jackson
Wenn wir massive Objekte als Linse verwenden, können wir Licht von außerhalb des betreffenden Objekts sehen. Dies ist keine abstrakte Idee, sondern etwas, das wir mit Teleskopen wie dem JWST ziemlich regelmäßig tun können. Obwohl es cool ist, sind wir durch die Position dieser Objekte und der Objekte, die sich zufällig dahinter befinden, eingeschränkt.
Aber wir haben bereits ein massives Objekt in unserer Nähe, das den Gravitationslinseneffekt verursacht.
„Das Gravitationsfeld der Sonne wirkt wie eine sphärische Linse, um die Intensität der Strahlung einer entfernten Quelle entlang einer halbunendlichen Brennlinie zu verstärken“, schrieb Von Russel Eshleman, der das Konzept als Erster vorschlug, in einem Artikel. „Ein Raumschiff irgendwo auf dieser Linie könnte im Prinzip interstellare Entfernungen beobachten, abhören und kommunizieren und dabei eine Ausrüstung verwenden, die in Größe und Leistung mit der vergleichbar ist, die heute für interplanetare Entfernungen verwendet wird. Wenn man koronale Effekte vernachlässigt, beträgt der maximale Vergrößerungsfaktor für kohärente Strahlung umgekehrt proportional zur Wellenlänge, also 100 Millionen bei 1 Millimeter.“
Obwohl einer solchen Mission noch astronomische Herausforderungen bevorstehen (einschließlich erheblicher Verzerrungen durch den Gravitationslinseneffekt und der Bewegung von Raumfahrzeugen über weite Entfernungen, um das Objekt dahinter zu beobachten, an dem Sie interessiert sind), könnte dies theoretisch dazu genutzt werden, Bilder davon zu erstellen die tatsächlichen Oberflächen anderer Welten.
Der Bereich, in dem wir diese Gravitationslinse nutzen können, um weiter entfernte Entfernungen zu betrachten, beginnt bei etwa 550 AE, was weit über dem liegt, was wir bisher erreicht haben. Voyager I hat seit seinem Start im Jahr 1977 etwas mehr als 160 AE erreicht. Aber mit der nächsten Generation von Triebwerken wird diese Mission vielleicht bald leichter zu erreichen sein und wir können unseren eigenen Stern als Teleskop nutzen, um andere Planeten zu beobachten.
