Solarthermischer Antrieb
Sonnenlicht als Raketenmotor, konzentrierte Solarenergie erhitzt Treibstoff und erzeugt Schub mit doppelter Effizienz chemischer Triebwerke.
Was ist Solarthermischer Antrieb?
Sonnenlicht als Raketenmotor, konzentrierte Solarenergie erhitzt Treibstoff und erzeugt Schub mit doppelter Effizienz chemischer Triebwerke.
Ein solarthermischer Antrieb (Solar Thermal Propulsion, STP) nutzt konzentriertes Sonnenlicht, um Treibstoff (meist Wasserstoff) auf Temperaturen von 2.000–2.500 K zu erhitzen und durch eine Düse auszustoßen. Der spezifische Impuls liegt bei 700–1.200 Sekunden, deutlich besser als chemische Triebwerke (450 s), vergleichbar mit nuklearthermischen Antrieben, aber ohne Kernreaktor.
Das System besteht aus einem aufblasbaren oder entfaltbaren Parabolspiegel (5–20 m Durchmesser), der Sonnenlicht auf einen Absorber fokussiert, durch den der Treibstoff strömt. Der große Vorteil: Die Energiequelle (Sonne) muss nicht mitgeführt werden, und es gibt keine radioaktiven Materialien an Bord.
Die NASA untersuchte solarthermische Antriebe im Rahmen des Integrated Solar Upper Stage (ISUS) Programms in den 1990er Jahren. Die Technologie wurde als vielversprechend für Orbit-Transferfahrzeuge bewertet, aber nie im All getestet. Die Herausforderungen liegen im Thermomanagement des Absorbers, der Haltbarkeit der Spiegeloberfläche und der Beschränkung auf den inneren Bereich des Sonnensystems (jenseits des Mars ist die Sonneneinstrahlung zu schwach).
Für Missionen zwischen Erde und Mars bietet STP einen attraktiven Kompromiss: einfacher und sicherer als Nuklearantriebe, leistungsfähiger als chemische Triebwerke und günstiger als Ionenantriebe für schwere Nutzlasten.
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