Von Dirk Lorenzen
Die Weltraumfahrt hat vor allem ein Problem: Sie ist viel zu teuer. Ein Kilogramm Masse in die Erdumlaufbahn zu schießen, kostet zehn- bis zwanzigtausend US-Dollar. Um die Kosten zu senken, gibt es zwei wichtige Ansätze: Zum einen müssen einfache, wirklich wiederverwendbare Raketen her. Zum anderen will Geoffrey Landis, Physiker am NASA Glenn Research Center in Cleveland, Ohio, schon beim Start der Raketen hoch hinaus...
Seit Jahren beschäftige ich mich damit, ob sehr hohe Türme den Zugang ins All verbessern. In ferner Zukunft denken wir an Türme, die bis in die Umlaufbahn reichen, an eine Art Fahrstuhl ins All. Das wird noch sehr lange dauern. Aber schon heute könnte man ohne weiteres Türme von 15 Kilometern Höhe bauen, mit speziellen Kohlenstofffasern käme man bald sicher auf 25 Kilometer. Für uns ist die Frage, wie viel es bringt, eine Rakete von der Spitze eines solchen Turmes anstatt von Seehöhe aus starten zu lassen.
Der NASA-Ingenieur will den geringen Luftdruck in großer Höhe nutzen, wo Raketenmotoren besser arbeiten. Bei ihren Untersuchungen setzen Landis und seine Kollegen vor allem auf einstufige Raketen, die quasi als Ganzes in der Umlaufbahn ankommen und nicht vorher einige ausgebrannte Zusatztanks abwerfen. Die Entwicklung dieser Raketen geht nur sehr langsam voran - in den letzten Jahren hat die NASA einige dieser Projekte abgebrochen. Mit Prototypen ist nun frühestens in zehn Jahren zu rechnen. Ein Problem bei einstufigen Raketen ist, dass die Nutzlast, also das, was man wirklich ins All bringen will, nur etwa ein Fünfzigstel des Startgewichts ausmacht. Der ganze Rest sind Treibstoff und Rakete. Ein Turmstart würde die Raketen deutlich effizienter machen, erklärt Geoffrey Landis:
In einer Höhe von 15 Kilometern hat man den dichten Teil der Atmosphäre schon fast komplett unter sich. Eine einstufige Rakete könnte dann 84 Prozent mehr Nutzlast befördern. Bei einem Start in 25 Kilometern Höhe wären es sogar 122 Prozent mehr Nutzlast als bei einem Start auf Seehöhe. Und das einfach deshalb, weil die Rakete nicht mehr durch die dichten Teile der Atmosphäre mit viel Luftwiderstand fliegen muss.
Es klingt verlockend - eine Rakete geht vor ihrem Start dem Weltall sozusagen ein Stück entgegen. Die NASA hofft, dass so ein Turm deutlich weniger kostet als ein moderner Wolkenkratzer. Die Konstrukteure überlegen zudem, sich von der Natur helfen zu lassen und so einen Turm auf einen hohen Berg zu stellen. NASA-Physiker Geoffrey Landis erwartet sehr viel von solchen Entwicklungen.
Ich hoffe, dass in zehn bis zwanzig Jahren viele neue Ideen darum konkurrieren, das beste, preiswerteste und zuverlässigste Raumfahrtsystem zu sein. Es gibt neben den Turmstarts viele weitere innovative Ansätze. Wir können die Startkosten mindestens auf ein Zehntel senken - das halte ich durchaus für ein realistisches Ziel.
Um die Kosten so stark zu senken, braucht man völlig neuartige, sehr einfache und komplett wiederverwendbare Raketen. Mit Weiterentwicklungen bestehender Systeme sind solch dramatische Schritte nicht zu erreichen. Nach Meinung vieler Experten ist es in der Raumfahrt nach dreißig Jahren Quasi-Stillstand hohe Zeit für wirklich neue Wege ins All.
Die Weltraumfahrt hat vor allem ein Problem: Sie ist viel zu teuer. Ein Kilogramm Masse in die Erdumlaufbahn zu schießen, kostet zehn- bis zwanzigtausend US-Dollar. Um die Kosten zu senken, gibt es zwei wichtige Ansätze: Zum einen müssen einfache, wirklich wiederverwendbare Raketen her. Zum anderen will Geoffrey Landis, Physiker am NASA Glenn Research Center in Cleveland, Ohio, schon beim Start der Raketen hoch hinaus...
Seit Jahren beschäftige ich mich damit, ob sehr hohe Türme den Zugang ins All verbessern. In ferner Zukunft denken wir an Türme, die bis in die Umlaufbahn reichen, an eine Art Fahrstuhl ins All. Das wird noch sehr lange dauern. Aber schon heute könnte man ohne weiteres Türme von 15 Kilometern Höhe bauen, mit speziellen Kohlenstofffasern käme man bald sicher auf 25 Kilometer. Für uns ist die Frage, wie viel es bringt, eine Rakete von der Spitze eines solchen Turmes anstatt von Seehöhe aus starten zu lassen.
Der NASA-Ingenieur will den geringen Luftdruck in großer Höhe nutzen, wo Raketenmotoren besser arbeiten. Bei ihren Untersuchungen setzen Landis und seine Kollegen vor allem auf einstufige Raketen, die quasi als Ganzes in der Umlaufbahn ankommen und nicht vorher einige ausgebrannte Zusatztanks abwerfen. Die Entwicklung dieser Raketen geht nur sehr langsam voran - in den letzten Jahren hat die NASA einige dieser Projekte abgebrochen. Mit Prototypen ist nun frühestens in zehn Jahren zu rechnen. Ein Problem bei einstufigen Raketen ist, dass die Nutzlast, also das, was man wirklich ins All bringen will, nur etwa ein Fünfzigstel des Startgewichts ausmacht. Der ganze Rest sind Treibstoff und Rakete. Ein Turmstart würde die Raketen deutlich effizienter machen, erklärt Geoffrey Landis:
In einer Höhe von 15 Kilometern hat man den dichten Teil der Atmosphäre schon fast komplett unter sich. Eine einstufige Rakete könnte dann 84 Prozent mehr Nutzlast befördern. Bei einem Start in 25 Kilometern Höhe wären es sogar 122 Prozent mehr Nutzlast als bei einem Start auf Seehöhe. Und das einfach deshalb, weil die Rakete nicht mehr durch die dichten Teile der Atmosphäre mit viel Luftwiderstand fliegen muss.
Es klingt verlockend - eine Rakete geht vor ihrem Start dem Weltall sozusagen ein Stück entgegen. Die NASA hofft, dass so ein Turm deutlich weniger kostet als ein moderner Wolkenkratzer. Die Konstrukteure überlegen zudem, sich von der Natur helfen zu lassen und so einen Turm auf einen hohen Berg zu stellen. NASA-Physiker Geoffrey Landis erwartet sehr viel von solchen Entwicklungen.
Ich hoffe, dass in zehn bis zwanzig Jahren viele neue Ideen darum konkurrieren, das beste, preiswerteste und zuverlässigste Raumfahrtsystem zu sein. Es gibt neben den Turmstarts viele weitere innovative Ansätze. Wir können die Startkosten mindestens auf ein Zehntel senken - das halte ich durchaus für ein realistisches Ziel.
Um die Kosten so stark zu senken, braucht man völlig neuartige, sehr einfache und komplett wiederverwendbare Raketen. Mit Weiterentwicklungen bestehender Systeme sind solch dramatische Schritte nicht zu erreichen. Nach Meinung vieler Experten ist es in der Raumfahrt nach dreißig Jahren Quasi-Stillstand hohe Zeit für wirklich neue Wege ins All.