Ionenantrieb

Ein Ionenantrieb beschleunigt ionisiertes Gas (typischerweise Xenon) durch ein elektrisches Feld und stößt es mit hoher Geschwindigkeit aus. Der Schub ist winzig, oft nur so stark wie das Gewicht eines Blatts Papier. Aber der entscheidende Vorteil ist die Effizienz: Ionenantriebe nutzen ihren Treibstoff um ein Vielfaches besser als chemische Raketen und können über Monate oder Jahre kontinuierlich beschleunigen.

NASAs Dawn-Sonde (2007–2018) nutzte einen Ionenantrieb, um als erste Mission zwei verschiedene Himmelskörper zu umkreisen: den Asteroiden Vesta und den Zwergplaneten Ceres. Die japanische Hayabusa-Sonde brachte 2010 mit Ionenantrieb erstmals Asteroidenmaterial zur Erde zurück. ESAs BepiColombo-Mission zum Merkur nutzt ebenfalls Ionentriebwerke für ihre komplexe Flugbahn.

In der Science Fiction sind Ionenantriebe oft der Ausgangspunkt für leistungsfähigere Varianten. In The Expanse ist der Epstein-Antrieb eine fiktive Weiterentwicklung, die genug Schub für dauerhafte Beschleunigung liefert und damit interplanetare Reisen von Monaten auf Tage verkürzt. In Arthur C. Clarkes 2001: Odyssee im Weltraum nutzt die Discovery One einen Plasma-Antrieb, der konzeptionell verwandt ist. Larry Nivens Bussard-Ramjets sammeln interstellaren Wasserstoff ein und ionisieren ihn als Treibstoff, was theoretisch unbegrenzte Reichweite ermöglicht.

Gerade der Ionenantrieb ist eines der schönsten Beispiele dafür, dass die Science-Fiction manchmal langsamer überholt wird, als man denkt, denn er existiert längst und fliegt. Sein Prinzip kehrt die Intuition um: Statt eines kurzen, gewaltigen Schubs gibt er über Monate beharrlich kleine Stöße ab und erreicht so am Ende hohe Geschwindigkeiten bei minimalem Treibstoff. Damit hat er bereits reale Sonden zu Asteroiden und fernen Welten getragen. In der Fiktion ist er oft der bodenständige Ausgangspunkt, aus dem Autoren ihre spektakuläreren Fusions- und Epstein-Antriebe entwickeln, und gerade diese Erdung macht ihn zu einem Liebling der Hard-SF.