Seit Jahrzehnten läuft ein Wettlauf ins All, der einfach nicht aufhören will. Zunächst war es der Erdorbit, dann der Mond und nun arbeiten Weltraumbehörden und private Raumfahrtunternehmen an der ersten Mars-Mission. Ein Team der kanadischen McGill University könnte diesen Plan maßgeblich vorantreiben. Mit Hilfe eines gigantischen, leistungsfähigen Lasers wollen sie Raumschiffe binnen gerade mal 45 Tagen auf den Mars bringen.

Mars-Mission mit Laser-Schub

Konkret wollen die Wissenschaftler dazu ein Lasergitter mit einem Durchmesser von zehn Metern und einer Leistung von 100 Megawatt verwenden. Es soll auf der Erdoberfläche stationiert sein und den 45-tägigen Transit ermöglichen. Das entsprechende Raumschiff hingegen soll auf seiner Mars-Mission mit einem Reflektor ausgestattet sein. Dieser fange die Laserstrahlen auf und leite sie in eine Heizkammer mit Wasserstoffplasma weiter.

Erreicht das Plasma auf eine Temperatur von 10.000 Kelvin (ca. 9.727 °C), wird es aus einer eigens dafür konstruierten Düse ausgestoßen. Der dadurch erzeugte Schub könne das Raumschiff auf bis zu 17 Kilometern pro Sekunde (61.200 km/h) beschleunigen. Den Mond würde es mit einer solchen Geschwindigkeit innerhalb von acht Stunden erreichen, den Mars in etwa 45 Tagen.

Was bringt die Methode?

Mal abgesehen von der beispiellosen Geschwindigkeit, die diese Antriebsmethode ermöglicht, zeichnet sie sich vor allem durch ihre Wirtschaftlichkeit aus. Zwar würde der Laserarray enorme Mengen an Energie verbrauchen, wäre damit aber noch immer billiger als herkömmliche Alternativen.

„Laserthermischer Antrieb ermöglicht es, eine Tonne Fracht mit einem Lasergitter von der Größe eines Volleyballfeldes schnell zu transportieren“, erklären die Forscher. An ihrer Spitze steht der Hauptautor Emmanuel Dupley, ein ehemaliger Student des Sommergraduiertenprogramms der McGill University. Gemeinsam mit seinem Team veröffentlichte Dupley die fragliche Studie im Fachjournal Acta Astronautica.

Ein Problem gibt es dennoch. So besteht im Rahmen einer herkömmlichen Mars-Mission weit mehr Spielraum, um die Flugroute eines Raumschiffs auszusteuern. Bei solchen „Schüssen“ aber stellt die Genauigkeit derzeit noch ein Problem dar. Es bleibt abzuwarten, wie schnell es der Forschung gelingen wird, auch diese Hürde zu überwinden.

Quelle: „Design of a rapid transit to Mars mission using laser-thermal propulsion“ (2022, Acta Astronautica)

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