Neuartiges Ionentriebwerk

27.12.2003 - Ein neues Ionentriebwerksdesign, das neben weiteren neuen Antriebssystemen beim Prometheus Projekt der NASA gestestet wird, könnte möglicherweise bei der Jupiter Icy Moons Orbiter Mission zum Einsatz kommen.

Der erste Auftritt des Nuclear Electric Xenon Ion System (Nexis) ist sehr viel versprechend. Das Ionentriebwerk hat eine hohe Effektivität, viel Energie und eine große Beschleunigungskraft. Dies sind die Vorteile eines Nuklear-Elektrischen Antriebs. Auch wenn es vielerorts Bedenken für den Einsatz von Nuklearenergie an Bord von Raumsonden gibt, ist der Einsatz bei einer Jupitermission sinnvoll, da Sonnenpaneele aufgrund der großen Entfernung zur Sonne nicht genügend Energie liefern würden. Der Einsatz von Nexis bei der Jupiter Icy Moons Orbiter Mission würde dieses Problem lösen, da die Sonde ihre Energie durch einen space nuclear reactor beziehen würde.

Dadurch hätte ein Ionen- oder elektrisches Triebwerk genügend Energie um die Eiswelten um Jupiter zu erkunden. Auf der Liste der zu besuchenden Orte stehen die Jupitermonde Ganymed, Kallisto und Europa.

"Schon am ersten Tag der Aufführungstest demonstrierte das Nexis Antriebssystem einen der höchsten Wirkungsgrade, bei einem Xenon betriebenen Ionentriebwerk, der jemals gemessen wurde" sagt Dr. James Polk vom JPL.

Das neue Ionentriebwerk wurde in der gleichen Vakuumkammer getestet, wo bereits das rekordverdächtige Ionentriebwerk der Deep Space 1 Sonde getestet wurde, rekordverdächtig deshalb, da es eine Ausdauer von fast 3,5 Jahren besitzt. Das Nexis Antriebssystem arbeitet auf einem Betriebslevel von über 20 KW und damit etwa 10-mal höher als die Ausstoßdüsen bei der Deep Space 1 Sonde.

"Die Nexis Düsen sind größer und haben als Nachfahre der Deep Space 1 Düsen eine höhere Funktion, vor allem deshalb, da bei vielen Schlüsselkomponenten das Metall gegen fortschrittliche Kohlenstoff basierte Materialien ausgetauscht wurde" sagt Tom Randolph Nexis Programmmanager beim JPL.

Schüssel der Ionen Technologie ist die hohe Ausstoßgeschwindigkeit. Das Ionentriebwerk kann mit nur ein paar hundert Gramm Treibstoff pro Tag betrieben werden. Weniger Gewicht bedeutet geringere Startkosten, jedoch kann ein Ionen betriebenes Raumfahrzeug schneller und weiter fliegen als jedes herkömmliche Raumschiff.

Das Prometheus Projekt der NASA testet neuartige Nuklearspaltungsenergie- und elektrische Antriebs- Technologien die bei einer neuen Klasse von Missionen zum äußeren Sonnensystem zum Einsatz kommen könnten. Die erste Sonde die so betrieben werden könnte ist der Jupiter Icy Moon Orbiter, dessen Start für das nächste Jahrzehnt geplant ist.