Die NASA Projekte der Zukunft

NASA plant Mars-Kolonie

Flüge zum Mars oder Mond waren in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhundert sowohl in den USA als auch in der Sowjetunion sogar direkt im Gespräch und geplant. In den 70er Jahren verloren die beiden Weltmächte, besonders nach Kennedys Tod, diese Mission leider immer mehr aus den Augen.

Zum Glück scheint aber die NASA dies nicht getan zu haben. Denn sie plant eine Mars Kolonie, allerdings ohne Rückkehrer. Ein Flug vom Mars zurück zur Erde wäre zunächst einmal zu teuer. Deshalb plant die NASA, ab 2030 eine Kolonie auf dem Planeten zu errichten. Bisher waren lediglich Roboter auf dort. Nun soll das anders werden. Die ersten Astronauten, die dorthin reisen, soviel ist sicher, werden in die Geschichte der Menschheit eingehen, aber sie werden auch auf dem Mars bis zu ihrem Tode bleiben müssen. Sie werden die Pioniere im Weltall sein, die einen anderen Planeten besiedeln werden. Das Ames-Forschungszentrum der NASA forscht zum Thema der Besiedelung fremder Planten.

Die Mission, auf den Mars zu fliegen ist für 2030 vorgesehen. Die Erstbesiedelung, einschließlich Hin- und Rückflug könnte, schätzt der Forschungsdirektor Simon Woden, etwa 10 Milliarden Dollar kosten. Die Forscher haben dafür allerdings erst 1,6 Millionen Dollar auftreiben können. Nun hoffen sie, dass private Investoren sich dafür begeistern können. Wie es heißt, sei der Gründer des Google Unternehmens Larry Pages daran schon interessiert.

Den Experten ist schon klar, dass es schwer sein wird, weitere Investoren für dieses enorm teure Projekt aufzutreiben. Deshalb suchen sie zugleich nach Möglichkeiten, die Kosten zu senken. Die Organisierung der Reise ohne Rückkehr könnte das Projekt natürlich preiswerter machen. Das Raumschiff würde den Treibstoff für einen Rückflug nicht mitnehmen müssen.

Außerdem wären die Astronauten den gesundheitsschädigenden Strahlen im Kosmos auf einer Rückreise nicht ausgesetzt. Die Pioniere könnten dort bleiben und die erste Kolonie auf dem aufbauen. Der Kosmologe Paus Davies stellt sich vor, dass die Astronauten ihre Leben dort auf dem Roten Planeten am Fuße des Olympus Mons verbringen könnten. Mit einer Höhe von 27 000 Metern ist dies der allerhöchste Berg im Sonnensystem. In Hightech-Gewächshäusern sollen die ersten Mars Bewohner Ackerbau betreiben und den Planeten zugleich erforschen. Die ersten Mars Bewohner würden auf unserer Erde sicher mit Ehrungen überhauft, allerdings könnten sie keine davon persönlich in Empfang nehmen.

NASA baut Überschalljet

Bereits seit mehr als 70 Jahren sucht die Luftfahrt nach einem Wundertriebwerk, das Flüge mit Überschallgeschwindigkeit ermöglicht. Auf beiden Seiten des Atlantiks arbeiten Entwicklungsingenieure an einem Triebwerk, dass ein Flugzeug oder Flugobjekt auf fünf- bis zehnfache Schallgeschwindigkeit bringt und damit Langstreckenflüge in kürzester Zeit ermöglicht.

Erste Erfolge konnten mit dem Projekt Hyper X erreicht werden. Hyper X ist ein Hyperschall-Forschungsprogramm der NASA. In diesem, auf mehrere Jahre ausgelegten Forschungsprogramm, gelang die Entwicklung eines Überschalljets mit integriertem Staustrahlantrieb, einem sogenannten Scramjet (Supersonic Combustion Ramjet). Der Jet mit Überschall-Verbrennungsstaustrahl-Triebwerk scheint eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Raketenantrieben darzustellen, da er den Sauerstoff zum Zünden des Triebwerks nicht wie bei einer Rakete aus mitgeführten Tanks, sondern direkt aus der Atmosphäre bezieht. Damit erhöht sich die Nutzlast der Scramjets deutlich.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Düsenmotoren besitzen Überschallstaustrahl-Triebwerke keinen Kompressor, keine Turbinen oder andere bewegliche Teile. Allein durch die Geschwindigkeit, kombiniert mit dem sich verengenden Einströmbereich, staut und verdichtet sich die Luft in der Brennkammer, wo der Brennstoff zugeführt und das Brennstoff-Luft-Gemisch gezündet wird. Als Brennstoff dient den Scramjets meist Wasserstoff, da er eine sehr viel höhere Energiedichte als Kerosin hat. Die entstehenden Verbrennungsgase werden nach hinten ausgestoßen und erzeugen den nötigen Schub. Besondere Anforderungen werden dabei an die Technik gestellt, da die Verbrennung nur bei Überschallgeschwindigkeit abläuft. Das bedeutet aber auch, dass der Motor erst durch ein anderes Triebwerk auf Überschallgeschwindigkeit gebracht werden muss, ehe er gezündet werden kann. Außerdem ergeben sich bei sehr hohen Geschwindigkeiten noch weitere Probleme. Auf Grund des sehr hohen Drucks müssen Scramjets fensterlos sein. Ferner führen die, durch Luftreibung auftretenden, extrem hohen thermischen Belastungen zu Materialproblemen.

Die ersten erfolgreichen Flugversuche eines Überschall-Staustrahl-Antriebs gelangen der NASA mit ihrem unbemannten Flugkörper X-43A. Im Jahr 2004 erreichten X-43A-Scramjets Geschwindigkeiten bis zu 9,6 Mach, was ungefähr 10.000 km/h entspricht. Sie mussten vor ihren Flugversuchen allerdings zunächst von einer Boeing B-52 auf eine Höhe von 12.00 Metern und anschließend von einer Rakete auf ihre Starthöhe von 30.000 Metern gebracht werden, wo die Triebwerke des Testflugzeuges zündeten und für mehrere Sekunden einen eigenständigen Flug ermöglichten. Ein weiterer Versuch, mit Überschallgeschwindigkeit zu fliegen, gelang im März dieses Jahres mit dem X-51, das eine Flugzeit von 150 Sekunden erreichte.

Bis zu einem routinemäßigen Einsatz der genannten Flugkörper als Überschall-Passagierjets ist es sicherlich noch ein langer Weg, aber prinzipiell wird deutlich, dass wasserstoffbetriebene Überschall-Staustrahl-Triebwerke eine Alternative zu herkömmlichen Triebwerken darstellen und Überschallflüge in der Zukunft ermöglichen.