Seit Jahrzehnten verlassen sich Weltraummissionen auf die stillschweigende Annahme, dass es auf dem Mond und dem Mars Wassereis gibt, das in Wasserstoff und Sauerstoff für Raketentreibstoff zerlegt werden kann. Doch die Umwandlung von Wasser in Treibstoff ist nicht nur ein theoretisches Problem; Niemand hat es jemals im Maßstab für ein echtes Raumschiff geschafft. Nun versucht ein Startup namens General Galactic, das zu ändern.
Die zentrale Herausforderung: Warum Weltraumtreibstoff wichtig ist
Das aktuelle Modell für langfristige Raumfahrten basiert auf der In-situ-Ressourcennutzung (ISRU) – im Wesentlichen auf der Suche und Nutzung von Ressourcen, die sich bereits im Weltraum befinden. Dadurch werden die astronomischen Kosten für den Transport von Treibstoff von der Erde vermieden. Allerdings ist ISRU noch weitgehend unbewiesen. Wenn Astronauten Stützpunkte auf dem Mond oder dem Mars errichten sollen, ist eine zuverlässige Methode zur Treibstoffgewinnung aus lokalen Wasserquellen von entscheidender Bedeutung. Hier geht es nicht nur um Wirtschaft; es geht um die Machbarkeit.
Der Ansatz von General Galactic: Ein Satellitentest
In diesem Herbst plant General Galactic den Start eines 1.100 Pfund schweren Satelliten, der vollständig mit wasserbasiertem Treibstoff betrieben wird. Die Mission mit dem Namen „Trinity“ wird zwei unterschiedliche Antriebsmethoden testen: chemische und elektrische.
Für den chemischen Antrieb nutzt der Satellit die Elektrolyse, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten und den Wasserstoff dann als Treibstoff zu verbrennen. Für den elektrischen Antrieb wird das Wasser gespalten und der Sauerstoff zu Plasma ionisiert und dann mithilfe eines Magnetfelds ausgestoßen. Dieser Hybridansatz zielt darauf ab, sowohl ein effizientes Langzeitmanövrieren als auch eine schnelle Reaktionsfähigkeit zu ermöglichen – etwas, das herkömmlichen elektrischen „Burp-in-Space“-Triebwerken fehlt.
Warum jetzt? Der geopolitische Kontext
Der Zeitpunkt ist kein Zufall. Da China und Russland zunehmend Satelliten in die Nähe von US-Anlagen manövrieren, wächst der Bedarf an schnellen Anpassungen der Umlaufbahn. Die Technologie von General Galactic könnte US-Satelliten einen erheblichen taktischen Vorteil verschaffen und es ihnen ermöglichen, potenziellen Bedrohungen auszuweichen.
„Manchmal braucht man im Weltraum mehr als nur einen Rülpser“, erklärt Luke Niese, CTO von General Galactic, und unterstreicht die Notwendigkeit einer Manövrierfähigkeit, die über langsame, effiziente elektrische Triebwerke hinausgeht.
Die Wissenschaft dahinter: Warum Wasser knifflig ist
Wasser ist nicht der ideale Raketentreibstoff. Flüssiges Methan und andere konventionelle Treibstoffe bieten einen höheren Schub. Aber Wasser hat Vorteile: Es erfordert keine kryogene Lagerung, birgt nicht die gleichen Explosionsrisiken wie einige Kraftstoffe und ist möglicherweise auf anderen Himmelskörpern im Überfluss vorhanden. Die Herausforderung besteht darin, es effizient zu extrahieren und zu nutzen.
Ionisierter Sauerstoff, ein Nebenprodukt der elektrischen Antriebsmethode, ist stark korrosiv und stellt erhebliche Materialherausforderungen dar. Das chemische System steht vor Fragen zur Masseneffizienz – die Elektrolyseausrüstung erhöht das Gewicht und macht die Gewinne möglicherweise zunichte.
Vom Stanford Lab zum Start von Falcon 9
Das Unternehmen wurde vom ehemaligen SpaceX-Ingenieur Halen Mattison und dem Varda Space-Veteranen Luke Niese gegründet, die sich während ihres Studiums in Stanford kennengelernt hatten. Nach umfangreicher Modellierung und Recherche sicherten sie sich Risikokapital in Höhe von 10 Millionen US-Dollar. Ihr Ziel: zu beweisen, dass wasserbasierte Antriebe nicht nur theoretisch möglich, sondern auch praktisch realisierbar sind.
Das Urteil: Ein Glücksspiel mit hohem Risiko und hoher Belohnung
General Galactic steht vor erheblichen technischen Hürden. Aber wenn die „Trinity“-Mission erfolgreich ist, könnte sie die Annahmen über die Betankung im Weltraum neu definieren und eine nachhaltigere Zukunft für die Erforschung des Weltraums ermöglichen. Bei dem Experiment geht es nicht nur um den Bau einer „Tankstelle auf dem Mars“, wie CEO Mattison es ausdrückt, sondern darum, einen grundlegenden Engpass auf dem Weg der Menschheit zu einer weltraumfahrenden Zivilisation zu lösen.
