Coilgun

Die Coilgun (Gaußkanone, Gaußgewehr) ist ein elektromagnetischer Beschleuniger, bei dem ein Projektil durch eine Reihe von Spulen (Solenoide) gezogen wird. Jede Spule wird eingeschaltet, wenn sich das Projektil nähert, und abgeschaltet, bevor es das Zentrum erreicht, damit das Magnetfeld das Projektil nicht wieder abbremst. Die Bezeichnung Gaußkanone bezieht sich auf Carl Friedrich Gauß und seine Arbeiten zum Elektromagnetismus.

Der Unterschied zur Railgun: Eine Railgun nutzt zwei parallele Schienen und einen Stromfluss durch das Projektil, um eine Lorentzkraft zu erzeugen. Eine Coilgun nutzt ringförmige Spulen und magnetische Anziehung. Die Coilgun hat keinen physischen Kontakt zwischen Projektil und Beschleuniger, was den Verschleiß reduziert und theoretisch höhere Feuerfrequenzen erlaubt.

NASA hat elektromagnetische Beschleuniger als Alternative zu chemischen Raketen untersucht. Das Marshall Space Flight Center forschte an Coilgun-basierten Startsystemen, bei denen eine kilometerlange Beschleunigungsstrecke Nutzlasten auf orbitale Geschwindigkeiten bringen sollte. Die Herausforderung: Die Spulen müssen extrem schnell geschaltet werden (Mikrosekunden-Takt bei hohen Geschwindigkeiten), und die Energiespeicher (Kondensatorbänke) müssen enorme Ströme in Sekundenbruchteilen liefern.

In der Science-Fiction sind Coilguns und Railguns die Standard-Bewaffnung von Raumschiffen, weil sie keine Treibladung brauchen und ihre Projektile mit beliebiger Geschwindigkeit verschießen können (begrenzt nur durch die verfügbare elektrische Energie). In der Expanse-Serie von James S. A. Corey sind Railguns die Hauptwaffen der Kriegsschiffe, und ein einziger Treffer kann ein Schiff durchschlagen. In Mass Effect beschleunigt die titelgebende Masseneffekt-Technologie Railgun-Projektile auf relativistische Geschwindigkeiten.