Plasmafusionsmotoren könnten intergalaktische Reisen ermöglichen

Forscher arbeiten daran, die technologischen Herausforderungen zu überwinden, um Fusionsplasmamotoren Wirklichkeit werden zu lassen.

Simulation eines magnetischen Fusionsplasmaantriebs (MFPD). Foto: Shigemi Numazawa/ Projekt Daedalus

Florian Neukart, Assistenzprofessor am Leiden Institute for Advanced Computer Science (LIACS) der Universität Leiden und Vorstandsmitglied des Schweizer Quantentechnologieentwicklers Terra Quantum AG, glaubt, dass der magnetische Fusionsplasmaantrieb (MFPD) eine der neuen Technologien ist, die intergalaktische Reisen Wirklichkeit werden lassen könnte, berichtete Interesting Engineering am 8. Oktober. So könnte beispielsweise das Pulsar-Fusionstriebwerk Geschwindigkeiten von 804.672 km/h erreichen.

MFPD, auch bekannt als thermonukleares Antriebssystem, ist eine Technologie, die für die zukünftige Weltraumforschung und interplanetare Reisen erforscht und entwickelt wird. Dieses Antriebssystem verfügt über eine deutlich höhere Energiedichte und Effizienz als herkömmliche chemische Raketen, da es auf thermonuklearen Reaktionen basiert, dem Mechanismus, der Sonne und Sterne mit Energie versorgt. Für Expeditionen zu fernen Planeten oder sogar intergalaktische Reisen können thermonukleare Motoren einen stärkeren und schnelleren Schub liefern.

MFPDs basieren auf Kernfusion, dem Prozess der Kombination leichter Atomkerne (normalerweise Wasserstoffisotope wie Deuterium und Tritium), um enorme Energiemengen freizusetzen. Dieser Prozess unterscheidet sich von der Kernspaltung in Kernkraftwerken und Atombomben. Durch Kernfusion wird in MFPDs ein schnell fließendes, energiereiches Plasma erzeugt, das dem Fahrzeug den Vortrieb verleiht.

Im Vergleich zu chemischen Triebwerken bieten Fusionsantriebssysteme zahlreiche Vorteile, wie etwa eine schnellere Reisezeit, einen geringeren Kraftstoffverbrauch und eine höhere Effizienz, wodurch Reisen innerhalb und außerhalb des Sonnensystems möglich werden.

„MFPDs nutzen die enorme Energie einer Fusionsreaktion, typischerweise mit Wasserstoff- oder Heliumisotopen, und erzeugen einen Strahl aus Hochgeschwindigkeitspartikeln, der gemäß Newtons drittem Gesetz Schub erzeugt“, erklärte Neukart. „Das Plasma der Fusionsreaktion wird durch Magnetfelder eingeschlossen und kontrolliert. Gleichzeitig zielt das MFPD-Design darauf ab, einen Teil der Fusionsenergie in Elektrizität umzuwandeln, um die Systeme des Raumfahrzeugs zu versorgen.“

Eine große technologische Herausforderung für die Forscher besteht jedoch darin, ein funktionierendes Fusionsantriebssystem zu entwickeln. In einem Raumfahrzeug ist es sehr schwierig, die für Fusionsreaktionen notwendigen hohen Temperaturen zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Forscher untersuchen derzeit verschiedene Methoden zur Kontrolle des Reaktionsplasmas.

An Khang (Laut Interesting Engineering )

Quellenlink: https://vnexpress.net/dong-co-nhiet-hach-plasma-co-the-du-hanh-lien-thien-ha-4662420.html