Der Mensch ist dank Flüssig- und Feststoffraketentriebwerken ins All geflogen. Sie stellten aber auch die Wirksamkeit von Raumflügen in Frage. Damit sich ein relativ kleines Raumfahrzeug zumindest in der Erdumlaufbahn "einhaken" kann, wird es auf einer beeindruckenden Trägerrakete installiert. Und die Rakete selbst ist tatsächlich ein fliegender Panzer, dessen Gewicht zum größten Teil für Treibstoff reserviert ist. Wenn alles bis auf den letzten Tropfen aufgebraucht ist, verbleibt ein kärglicher Vorrat an Bord des Schiffes.
Um nicht auf die Erde zu stürzen, hebt die Internationale Raumstation regelmäßig ihre Umlaufbahn mit den Impulsen von Düsentriebwerken an. Der Treibstoff für sie – etwa 7,5 Tonnen – wird mehrmals im Jahr von automatischen Schiffen angeliefert. Auf dem Weg zum Mars ist eine solche Betankung jedoch nicht zu erwarten. Ist es nicht an der Zeit, sich von ver alteten Sch altkreisen zu verabschieden und sich einem fortschrittlicheren Ionenmotor zuzuwenden?Es braucht nicht wahnsinnig viel Kraftstoff, damit es funktioniert. Nur Gas und Strom. Strom im Weltraum wird erzeugt, indem die Lichtstrahlung der Sonne mit Paneelen eingefangen wird. Solarbatterien. Je weiter von der Leuchte entfernt, desto geringer ist ihre Leistung, sodass Sie auch Kernreaktoren verwenden müssen. Das Gas tritt in die Primärbrennkammer ein, wo es mit Elektronen bombardiert und ionisiert wird. Das resultierende k alte Plasma wird zum Aufwärmen und dann zur Beschleunigung an die Magnetdüse gesendet. Das Ionentriebwerk stößt heißes Plasma mit Geschwindigkeiten aus, die für herkömmliche Raketentriebwerke unzugänglich sind. Und das Raumschiff bekommt den Schub, den es braucht.
Das Funktionsprinzip ist so einfach, dass Sie einen Demonstrations-Ionenmotor mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen können. Wenn die windradförmige Elektrode vorbalanciert, auf die Spitze einer Nadel gesetzt und eine hohe Spannung angelegt wird, erscheint an den scharfen Enden der Elektrode ein blaues Leuchten, das durch aus ihnen entweichende Elektronen erzeugt wird. Ihr Ablauf erzeugt eine schwache Reaktionskraft, die Elektrode beginnt sich zu drehen.
Leider haben Ionentriebwerke einen so geringen Schub, dass sie kein Raumschiff von der Mondoberfläche heben können, ganz zu schweigen von einem Bodenstart. Dies ist am deutlichsten zu sehen, wenn wir die beiden Schiffe vergleichen, die zum Mars fliegen. Ein Flüssigtreibstoffschiff beginnt seinen Flug nach einigen Minuten intensiver Beschleunigung und verbringt etwas weniger Zeit damit, in der Nähe des Roten Planeten abzubremsen. Das Schiff mit Ionenantrieb wird zwei Monate lang in einer sich langsam abwickelnden Spirale beschleunigen, und die gleiche Operation erwartet es in der Nähe des Mars…
Und doch hat der Ionenmotor bereits seine Anwendung gefunden: sieausgestattet mit einer Reihe von unbemannten Raumfahrzeugen, die auf langfristige Aufklärungsmissionen zu den nahen und fernen Planeten des Sonnensystems, zum Asteroidengürtel geschickt werden.
Der Ionenmotor ist dieselbe Schildkröte, die den schnellfüßigen Achilles überholt. Nachdem der gesamte Kraftstoff in wenigen Minuten aufgebraucht ist, bleibt der Flüssigkeitsmotor für immer stehen und wird zu einem nutzlosen Stück Eisen. Und Plasma kann jahrelang wirken. Es ist möglich, dass sie mit dem ersten Raumschiff ausgestattet werden, das mit Unterlichtgeschwindigkeit zu Alpha Centauri, dem erdnächsten Stern, fliegen wird. Der Flug wird voraussichtlich nur 15-20 Jahre dauern.