Space: Mit dem Direct Fusion Drive zum Saturn?

 

Am für die lange Reise in den Saturn-Orbit vielversprechendsten scheint derzeit das Direct Fusion Drive (DFD) zu sein. Die Idee, ein Raumschiff über die Kernfusion anzutreiben, wird schon seit den 1990ern diskutiert. Kernfusion kommt im Gegensatz zur Kernspaltung ohne allzu viel radioaktiven Müll aus. Das einzige Problem können frei werdende Neutronen sein, die dann eventuell von stabilen Atomen eingefangen werden und diese in instabile Nuklide verwandeln.

Derzeit ist vor allem die Firma Princeton Satellite Systems in der Forschung aktiv. Im DFD-Konzept von Princeton Satellite Systems (PSS) reagiert Deuterium (schwerer Wasserstoff) mit Helium-3 (ein Isotop des Heliums) zu Helium-4. Dabei entstehen weder Neutronen noch Gammastrahlung (allerdings kommt es zu einem geringen Prozentsatz auch zu anderen Reaktionen, sodass man auf eine Abschirmung nicht verzichten kann). Das DFD erreicht eine Austrittsgeschwindigkeit von 70 km/s. Den Mars würde ein Raumschiff unter diesen Bedingungen in einem Monat erreichen, Saturn in einem Jahr. Gleichzeitig erzeugt das DFD auch Strom. Das relativ günstige Deuterium dient in dem Konzept sowohl als Reaktionsstoff als auch als Stützmasse.

Weder Deuterium noch Helium-3 sind radioaktiv. Helium-3 ist allerdings sehr teuer, weil es sehr selten ist. In der gesamten Erdatmosphäre gibt es nur rund 3000 Tonnen. Der Jahresverbrauch auf der Erde liegt bei acht Kilogramm; ein Kilogramm des Gases kostet etwa 16 Millionen Dollar. Für einen Return-Flug zu Saturn bräuchte man 20 Kilogramm Helium-3, schätzt PSS. Hier bietet sich der Mond als Quelle an: In dessen obersten Gesteinsschichten ist der Gehalt an Helium-3 bis zu 1000 Mal größer als auf der Erde. Ein DFD-Triebwerk könnte auch als Energiequelle für all das dienen, was die menschliche Crew dereinst auf Enceladus erledigen will.

Kommentar verfassen