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Raumfahrttechnik: Das Zeitalter der elektrischen Raketen

Bei der Erkundung des äußeren Sonnensystems durch Raumsonden mit konventionellen chemischen Triebwerken stoßen die Weltraumagenturen an technische Grenzen. Für künftige Langstreckenmissionen setzen die Planer daher auf elektrische Ionen- oder Plasmamotoren.
Elektrische Raketen
Jenseits der Umlaufbahn des Planeten Mars rast die amerikanische Raumsonde Dawn einsam auf den Asteroidengürtel zu. Sie soll die Asteroiden Ceres und Vesta untersuchen, zwei der größten Überbleibsel jener Zeit vor 4,5 Milliarden Jahren, als zahlreiche Planetenvorläufer miteinander zusammenstießen und verschmolzen, um die heutigen Planeten zu bilden. Dawns Flug ist aber nicht nur bemerkenswert, weil er neue Einsichten in die Entstehungsphase des Sonnensystems verspricht. Die 2007 gestartete US-Sonde verfügt auch über einen ganz besonderen Antrieb: einen Ionenmotor.

Die Bedeutung von Ionen- und Plasmaantrieben für Missionen in die Tiefen des Sonnensystems wächst zunehmend. Den nötigen Schub erzeugen sie nicht wie herkömmliche Raketen durch das Verbrennen flüssiger oder fester chemischer Treibstoffe. Stattdessen nutzen sie elektrische Energie, um ionisierte Gase oder Plasmen herzustellen und dann mit deren Hilfe die Raumsonde voranzutreiben. Das Verfahren ist hocheffizient. Verglichen mit einem chemischen Raketenmotor benötigt es nur ein Zehntel der Treibstoffmasse, um zu dem Asteroidengürtel zu gelangen. Ohne den Ionenmotor, so hatten die Entwickler der Dawn-Mission am kalifornischen Jet Propulsion Laboratory der NASA berechnet, hätte Dawn entweder Ceres oder Vesta, nicht aber beide Asteroiden erreichen können.

"Elektrische Raketen" entwickeln sich allmählich zum Transportmittel der Wahl, wenn eine Mission zu weit entfernten Zielen aufbrechen soll. Zu ihren Erfolgen zählen etwa der Besuch von Deep Space 1 bei einem Kometen, der nur möglich war, weil...

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