Orbitaler Ring

Ein Orbitaler Ring (Orbital Ring) ist eine hypothetische Megastruktur, die einen Planeten vollständig in einer niedrigen Umlaufbahn umschließt. Das Grundprinzip: Ein massiver Ring aus Masse rotiert mit Orbitalgeschwindigkeit um den Planeten. Auf diesem Ring ruht eine stationäre Plattform, die durch Magnete oder mechanische Kopplungen an Ort und Stelle gehalten wird. Von dieser Plattform führen Kabel oder Aufzüge zur Planetenoberfläche.

Der Vorteil gegenüber einem konventionellen Weltraumlift ist erheblich. Ein Weltraumlift muss bis zum geostationären Orbit reichen (36.000 Kilometer bei der Erde), was extreme Materialanforderungen stellt. Ein Orbitaler Ring kann in nur 300 Kilometern Höhe liegen. Die Kabel zur Oberfläche wären entsprechend kurz und könnten mit heute verfügbaren Materialien gebaut werden.

Paul Birch publizierte in den 1980er Jahren detaillierte Entwürfe für Orbitale Ringe. Seine Berechnungen zeigten, dass ein System aus rotierenden Massen und stationären Plattformen physikalisch stabil wäre. Die Kosten schätzte er auf einige Billionen Dollar, was zwar enorm klingt, aber im Bereich irdischer Infrastrukturprojekte liegt, wenn man die wirtschaftlichen Vorteile eines billigen Zugangs zum Orbit bedenkt.

Ein Orbitaler Ring würde die Raumfahrt revolutionieren. Statt Raketen zu verwenden, könnten Nutzlasten per Aufzug zur Plattform fahren und von dort elektromagnetisch beschleunigt werden. Die Kosten pro Kilogramm ins All würden von tausenden Dollar auf wenige Dollar sinken.

Die Differenz zwischen einem Weltraumlift und einem Orbitalen Ring ist entscheidend. Beim Weltraumlift hängt ein Kabel vom geostationären Orbit (36.000 km) bis zur Erde und wird durch die Zentrifugalkraft eines Gegengewichts gespannt gehalten. Das erfordert Materialien mit einer spezifischen Zugfestigkeit, die Stahl und Kohlenstofffasern um den Faktor 50 übersteigt. Bisher existiert kein Material, das diese Anforderungen erfüllt. Beim Orbitalen Ring hängt das Kabel nur 300 Kilometer weit und wird von einem rotierenden Massenring stabilisiert. Das sind Anforderungen, die mit existierenden oder absehbaren Materialien erfüllbar wären.

Paul Birch, der detaillierteste Analytiker des Konzepts, berechnete auch ein System aus mehreren gekoppelten Ringen, die gemeinsam eine vollständige Erdumkreisung bilden. Dieses System würde nicht nur Starts und Landungen ermöglichen, sondern auch Hochgeschwindigkeitstransport rund um den Globus, eine Art magnetisch schwebende Magnetschwebebahn in 300 Kilometern Höhe.

In der Science Fiction taucht das Konzept selten unter dem Namen 'Orbitaler Ring' auf, aber ringförmige Strukturen um Planeten sind ein verbreitetes Bild. Der Unterschied zur Ringwelt oder zum McKendree-Zylinder: Der Orbitale Ring ist keine Wohnstätte, sondern Infrastruktur. Er ist die Landebahn, der Hafen, das Autobahnkreuz des Weltraums, ein nüchternerer, aber glaubwürdigerer Schritt als jede Megastruktur im bewohnbaren Sinne.