Nachhaltiger Raumfahrtantrieb durch Wasser als Treibstoff

Wasser ist im Sonnensystem reichlich vorhanden. Wir finden es auf dem Mond, dem Mars, den Eismonden des Jupiters und auf kleineren Himmelskörpern wie Asteroiden. Wenn man bedenkt, dass Wasser ein Muss für die langfristige menschliche Präsenz im Weltraum ist und dass es für viele Zwecke wie Strahlungsabschirmung oder Energiespeicherung nutzbar ist, dann ist es auch denkbar, es als Treibstoff eines Antriebssystems einzusetzen. Als Treibstoff hat es ideale Eigenschaften: hohe Dichte, flüssiger Zustand bei niedriger Energie, unschädlich und einfach zu handhaben. Die Erhitzung des Wassers auf den Plasmazustand und dessen Expansion in einer Düse bildet eine hocheffektive, aber dennoch einfache Art des Elektroantriebs. Die hohe, erreichbare Temperatur ermöglicht eine erhebliche Einsparung an Treibstoffmasse gegenüber chemischen In-Orbit-Antriebssystemen. Der Anregung des Autors ist es, die Fortschritte in der Elektronik und Fertigung zu nutzen, um dieses bekannte Konzept im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektes auf eine neue Stufe zu heben. Ältere Labordemonstratoren verwendeten sperrige und unflexible Magnetrons mit hohem Spannungseingang. Ein neuer Typ von Festkörper-Mikrowellengeneratoren ermöglicht eine leichtere Bauweise und eine hervorragende Abstimmbarkeit bei niedriger Spannung und gleichzeitig hoher Leistung. Die berührungslose und verschleißarme Erhitzung eines umweltfreundlichen Treibstoffs wie Wasser ist eine vorteilhafte Lösung in der Antriebstechnik. Die Einfachheit eines solchen Treibstoffs senkt außerdem die Risikobewertung des Systems im Allgemeinen und bei Rideshare-Missionen.

Vorteile:

• Wasser als grüner und preiswerter
  Treibstoff
• Einfache und langfristige Zuverlässigkeit durch berührungslose Erhitzung
• Unkomplizierter Zulassungsprozess aufgrund der hohen Sicherheit
• Mehr Nutzlast als bei chemischen Antriebssystemen