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PATER PAULI MYSTERY 61.2 Teil 1 ** DIE OMEGA AKTEN **

Fantastisches · Kurzgeschichten
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Interplanetar – Theorie und Praxis interplanetarer Raumfahrten – Teil 1
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Seit Tausenden von Jahren träumen Menschen davon, zu den Sternen zu reisen, fremde Welten zu entdecken und die unverbesserlich militärisch begeisterten träumen auch noch davon, diese zu erobern.

Seit Tausenden von Jahren gibt es aber ein Problem dabei.

Das sind unbequeme Naturgesetze, die uns Terraner von einem möglichen Raumflug dringend abraten.
Die Natur hat uns eine schmale Biosphäre (Wasser, Land, Luft) zugewiesen, welche wir nur mit technischen Hilfsmitteln verlassen können. Wobei man feststellen muss, dass es einige Organismen auf dieser Erde gibt, welche es ohne technische Unterstützung in erstaunliche Höhen schaffen. So soll man im Jahr 2013 in 27 km Höhe Teile von Kieselalgen gefunden haben.

Verlassen wir diese Biosphäre einmal gedanklich.

Zu Lande:

Würde man ein tiefes Loch in die Erde graben, würde nach einigen Kilometern Tiefe die Hitze für einen Bergmann so groß, dass er einen Schutzanzug tragen müsste bzw. nach weiteren Kilometern würde auch dieser Schutzanzug nichts mehr helfen, da die Erdwärme immer höher wird, um so tiefer man sich in Richtung Erdmittelpunkt gräbt.
Auf der Halbinsel Kola war 1989 nach 12,26 km Bohrtiefe (Kola-Bohrung SG-3) schon "Schicht im Schacht". Und dies lag nicht nur an der dortigen Tiefen-Temperatur von über 180°C.

Zu Wasser:

Will man im Meer tauchen, kommt man als Freitaucher (Apnoetauchen; z.B. Herbert Nitsch 2007 mit 214 Metern Tauchtiefe ohne künstliche Luftversorgung) vielleicht kurzfristig auf 200 Meter Tiefe (dort ca. 21 bar Wasserdruck) ohne Hilfsgeräte und auf 450 bis 600 Meter Tiefe (600 Meter = ca. 60 bar) im gepanzerten Tauchanzug. Noch tiefer geht es nur mit einem U-Boot und auch für die meisten von diesen ist irgendwann Schluss, da der Wasserdruck einfach zu groß wird. Im "Witjas-Tief 1" in einer Tiefe von 11,034 km hat man schon im Marianengraben einen Wasserdruck von ca. 1083 bar, welchen der Tauchroboter "KAIKO" (Japan) aber dort noch meisterte. Man kann sich eine gute Vorstellung davon machen, was diese enormen Druckverhältnisse in der Tiefsee bedeuten, wenn man sich vor Augen hält, dass man bei einem PKW-Autoreifen nur auf ca. 2,5 bar kommt.

Bis heute gilt es deswegen als gesichert, dass wir die Oberfläche des Mondes und des Mars besser kennen, als die Vorgänge in unserer Tiefsee auf der Erde. Es ist schon irgendwie witzig, dass man die Oberfläche des Mars und unseres Mondes bildtechnisch einfacher vollständig abbilden kann, als die Oberfläche der Tiefsee auf unserer Erde. Was in der Tiefsee so abgeht, ist uns bis heute deswegen nur bruchstückhaft bekannt.

In der Luft:

Will sich der Mensch nach oben bewegen, also Luft- und Weltraum erklimmen, dann ist ohne Atemgerät schon auf dem Mount Everest bei ca. 8,848 km Höhe über dem Meeresspiegel und einem Luftdruck von nur ca. 314 bis 326 mbar/hPa Schluss mit lustig. Man kann auch sagen, dass Atmen wird dort oben sehr sehr unangenehm, wenn man nicht gerade ein Extrembergsteiger ist oder eine Streifengans, welche bis in einer Höhe von 9 km noch fliegen kann, oder noch besser ein Sperbergeier, welcher am 29.11.1973 angeblich in einer Höhe von 11,5 km (dort ca. 209 mbar/hPa) in das Triebwerk eines Flugzeugs geriet. Ganz zu schweigen von der Bakterie Deinococcus Radiodurans, die man noch in 50 km Höhe gefunden haben will.
Dazu kommt in dieser Höhe auch noch ein sozialpsychologisches Problem, welches kurz und knapp wie folgt beschrieben werden kann:

"Oberhalb von 8.000 Metern gibt es keine Moral mehr!"

Das bedeutet nicht mehr und nicht weniger, dass die Gefahrensituation in dieser Höhe für Menschen/Bergsteiger bereits so groß ist, dass sich dort jeder Mensch selbst der Nächste ist. Ein Beleg dafür sind einige tiefgefrorene Leichen, an denen Bergsteiger vorbeilaufen müssen, wenn diese den Gipfel des Mount Everest erklimmen wollen. Den Versuch diesen Berg zu besteigen bezahlten bis zum Jahr 2018 ca. 300 Bergsteiger mit ihrem Leben, wobei darauf hingewiesen werden sollte, dass diese für ihre Bergsteiger-Expedition vorher schon je ca. 50.000 Euro hingeblättert hatten.
Viel sinnloses Geld für ein trauriges Ötzi-Schicksal.

Im Monat 11.2012 hörte ich in einer TV-Talkshow die Aussage einer Extrembergsteigerin, welche sich in etwa sinngemäß wie folgt anhörte:

„Wenn man kurz vor dem Gipfel des Everest einen noch lebenden fremden Bergsteiger findet, welcher sich schon halb ausgezogen hat (Folge der Kälte-/Höhenkrankheit), dann muss man diesen zwangsweise zurücklassen, da man selber nicht mehr die Kraft hat, eine solche bewegungsunfähige Person auch noch nach unten ins Basislager zu schleppen."

Nach dieser Aussage wurde mir endlich klar, was man in einschlägigen Kreisen unter der sagenumwobenen Bergkameradschaft versteht. Vielleicht hätte man es auch kürzer wie folgt ausdrücken können?:

! Nur der stärkste Zipfel, erlebt des Berges Gipfel !

Als Ausgleich dafür kann man dort oben auf dem Everest Wasser schon bei ca. 70°C zum Sieden bringen, wobei es diesbezüglich der eigenen Fantasie überlassen ist, sich vorzustellen was geschehen würde, wenn ein Astronaut in 700 km Höhe seinen Raumhelm öffnen würde.
Wie teuer, problematisch und gefährlich Sprünge schon aus nur 39 km Höhe sind, konnte man (erstklassig gefilmt) beim Super-Stunt von Felix Baumgartner am 14.10.2012 sehen, welcher einen Hightech-Astronautenanzug brauchte, um mit Überschallgeschwindigkeit (1.342 km/h) zur Erde zurückzufallen und das ganze auch noch überleben zu können. Die enormen Kosten, welche bei dieser Aktion anfielen, beweisen deutlich, wie teuer es wird, wenn Menschen aus dem Bereich ihrer normalen Biosphäre ausbrechen wollen.

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Anmerkung zu Raumanzügen:
Das sind wahre Hightech-Anzüge. So z. B. der Sokol-Raumanzug für Innenaufenthalte, welcher im Jahr 2012 auf dem Weg (hin und zurück) zur ISS verwendet wurde. Auf den einzelnen Raumfahrer maßgeschnitten, außen aus Nylon und innen aus Kapron, eignet er sich aber nicht für Weltraumspaziergänge. Für Weltraumspaziergänge werden Orlananzüge verwendet. Die Versorgungssysteme der Anzüge reichen im Durchschnitt für ca. 2 Stunden. Interessant ist noch, dass ein Astronaut, welcher Extra Vehicular Activities (Weltraumspaziergang; bisher wurden bis 2013 insgesamt nur ca. 200 durchgeführt) machen will, zunächst vorher ca. 60 Minuten in der Luftschleuse abwarten muss, damit eine Akklimatisation mit dem Außendruck stattfinden kann. Das zeigt deutlich, dass die Raumfahrer auf plötzlich eintretende Gefahren und Schwierigkeiten nur bedingt effektiv reagieren können. Das ist ein saugefährlicher Job, bei dem nichts groß schiefgehen darf, da Gegenmaßnahmen nur beschränkt möglich sind.
Wenn der Astronaut ohne eine Leine durchs All düsen will, stehen ihm Manned Maneuvering Units (MMUs) zur Verfügung. Das ist ein Düsenrucksack, bei dem der Verwender nur beten kann, dass die Düsen auch stets zuverlässig funktionieren. Man kann mit diesen eine Einsatz-Reichweite von ca. 1.000 Metern erreichen.
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Seitdem ich diesen Superstunt von Felix Baumgartner gesehen habe, ist mir klar geworden, was Major Cliff McLane (Kommandant des Raumkreuzers Orion) meinte, wenn er seinen Spacekumpanen Atan und Hasso (nebenbei Hasso, war nicht der Bordhund, sondern der Bordingenieur!) regelmäßig den Rücksturz zur Erde befahl.

Will man in den Weltraum reisen und die Karman-Linie -

(ca. 100 km über dem Meeresspiegel. Grob gesagt: Nötige Geschwindigkeit um aerodynamisch Auftriebs-mäßig noch fliegen zu können = Umlaufgeschwindigkeit eines Körpers, die nötig ist, um auf einer Erdumlaufbahn trotz Erdgravitation stabil zu bleiben)

- hinter sich lassen, benötigt man eine Rakete mit viel Schubkraft, welche ihre Nutzlast mit 27.000 bis 29.000 km/h ins All katapultiert um eine stabile Erdumlaufbahn erreichen zu können.
Mit Silvesterraketen geht das nicht.
Will man die Erdgravitation ganz hinter sich lassen, um z. B. zum Mond zu fliegen, ist schon eine Geschwindigkeit von ca. 40.000 km/h notwendig.

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Exkurs:

Hierzu sei an dieser Stelle auf die Konstantin Ziolkowski Raketengleichung von 1903 verwiesen:

V = Vg * [Ln (m Anfang / m Ende)]

V = Geschwindigkeit, die erreicht werden kann in m/s (z. B. ca. 13 km/s zum Verlassen der Erde).

Vg = Auswurf der Stützmasse durch das Triebwerk (Austrittsgeschwindigkeit des Raketentreibstoffs in m/s . Z.B.4,5 km/s)

Ln (m Anfang / m Ende) = natürlicher Logarithmus des Verhältnisses von m Anfang (Masse voll) zu m Ende (Masse leer)

m Anfang = Anfangsmasse mit Anfangsgeschwindigkeit 0 beim Start der Rakete bzw. Gesamtmasse der Rakete (inkl. Treibstoff) vor Verbrennung des Treibstoffs

m Ende = Gesamtmasse der Rakete nach Verbrennung des Treibstoffs
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Zum Vergleich sei angemerkt, dass das NASA-Testflugzeug-X-43 mit seinem Überschall-Staustrahltriebwerk auf angeblich satte 11.760 km/h beschleunigen kann/konnte.

Im Jahr 2020 ist man international wohl froh, dass wenigstens die ISS (Internationale Raumstation) in einer Höhe von 320 bis 380 km einen stabilen Orbit erreicht hat und man kann von Glück sprechen, dass diese durch den dort oben herumfliegenden Weltraumschrott noch nicht zerstört wurde.

Unsere GPS-Satelliten kreisen in einer Höhe von ca. 20.200 km und unsere geostationären Kommunikationssonden wurden in 36.000 km Höhe installiert.

Fast sämtliche Raumflüge mit Astronauten m/w (In der Zeit von 1961 - 2007 waren es 460 internationale Astronauten und Astronautinnen) fanden nur in einer erdnahen Umlaufbahn statt, also im Bereich zwischen 200 km und 2.000 km über dem Meeresspiegel. Nur ca. 5 % dieser 460 Astronauten m/w haben dabei die irdische Umlaufbahn je verlassen.

Das Ärgerliche ist, dass man ein Raumschiff mit konventionellen Treibstoffen zwar schnell beschleunigen kann, der Treibstoffvorrat aber dabei um so schneller erschöpft ist um so schneller man die Beschleunigung durchführt. Das können wir jeden Tag im Straßenverkehr erleben, dass eine kräftige Beschleunigung von z. B. 0 km/h auf 100 km/h in 5 Sekunden weitaus mehr Sprit verbraucht, als eine Beschleunigung von 0 km/h auf 100 km/h in 25 Sekunden. Automobiltechnische Ausnahmen bestätigen hier die Regel.

Um den Mond zu erreichen, hat man schon eine ca. 110 Meter hohe Saturn V Rakete bemühen müssen, welche beim Starten den Lärm einer explodierenden Atombombe gemacht haben soll. Noch in bis zu 20 km entfernten Städten sollen bei jedem Start regelmäßig dabei Fensterscheiben zu Bruch gegangen sein.

Kurz gesagt, mit Fest-, Hybrid- und/oder Flüssigtreibstoffen kommen wir, nach dem heutigen Stand der Technik (2018), innerhalb unseres Sonnensystems nicht sehr weit. Wahrscheinlich ist damit mehr als ein Besuch des Mars nicht drin. Man bedenke allein dabei nur einmal das enorme Eigengewicht konventioneller Raketentreibstoffe.

!Yes, we can!

Ex-US-Präsident Obama soll, trotz permanent leerer Staatskassen, einen bemannten Raumflug zum Mars bis zum Jahr 2030 (einige Informationsquellen nennen das Jahr 2035) versprochen haben.

Ich habe in einem Fernsehbericht von einem augenscheinlich kompetenten Wissenschaftler gehört, dass die Reise zum Mars mindestens 180 Tage dauern würde. Auf dem Mars angekommen müssten die Astronauten 1 1/2 Jahre Aufenthalt einlegen um dann, wenn der Mars sich wieder in einer günstigen Position zur Erde befindet, mit einer 180-tägigen Reise zur Erde zurückkehren zu können.

180 Tage + 540 Tage + 180 Tage = 900 Tage Missionszeit.

Das ist eine sehr lange Zeit, wenn man praktisch ohne große Hilfsmöglichkeiten von der Erde im All bzw. auf dem Mars überleben will. Da müssen schon perfekte Recycling Systeme für Nahrung, Wasser, Sauerstoff etc. installiert werden bzw. mitreisen, bei denen dann auch 900 Tage lang technisch nichts gravierendes schiefgehen darf.

Wie funktioniert der konventionelle Raketenantrieb?:

Eine Rakete (ital. Roccetta) bewegt sich dadurch von der Erde in Richtung Weltall fort, dass diese Treibstoffbestandteile (Masse) auf einer Startrampe in Richtung der Erdoberfläche explosiv ausbläst und somit nach dem Rückstoßprinzip funktioniert. Die Schubkraft der Rakete ergibt sich aus der explosiven Qualität des verwendeten Treibstoffes, der Ausstoß Geschwindigkeit des Treibstoffs aus der Raketendüse (Laval Düse; benannt nach Carl Gustav Patrik de Laval und Ernst Körting) und aus der Höhe der Treibstoffmasse, welche je Sekundeneinheit durch die Düsen

(konvergente Düsen (z.B. V1kon = 350 m/sek) ---> divergente Düsen (z. B. V2div = 526 m/sek))

ausgeblasen wird.

Dadurch, dass der explosiv zündende Treibstoff, durch eine sich im Querschnitt verjüngende Düse nach außen gepresst wird, erhöht sich die Austrittsgeschwindigkeit des Treibstoffs (Bernoulli).
Sobald die Schubkraft größer ist, als die Gravitationskraft der Erde, welche die Rakete permanent in Richtung Erdmittelpunkt zurückzieht, hebt die Rakete vom Boden ab.
Im Weltraum funktioniert der Raketenantrieb gemäß dem Axiom von Newton durch Kraft 1 (welche für den Treibstoffausstoß (Masse) in einer Richtung verantwortlich ist) und dadurch gleichzeitig erzeugte Gegenkraft 2 (welche in entgegengesetzter Richtung als Beschleunigung des Flugkörpers zur Kraft wirkt). Man kann auch sagen, dass die Kraft 1 eine Impulsänderung produziert, welche durch eine Impulsänderung des Flugkörpers (Rakete zischt in entgegengesetzter Richtung los) kompensiert wird (Impulserhaltungssatz).
Man könnte nun natürlich überlegen, ob man eine superstabile Brennkammer mit möglichst kleinem Querschnitt und möglichst noch viel kleinerer Austrittsdüse erfindet, welche der vertikalen Kraft der Brennstoffexplosion (vertikale Kraft, welche bei der Explosion direkt auf die Wände der Kammer wirkt) Stand hält und somit für einen enormen horizontalen Strömungsschub sorgt, wenn da nicht der Astronaut in seiner Kapsel an der Spitze der Rakete wäre, welcher eine Beschleunigung der Rakete, von vielleicht 200 G (zweihundertfache Erdgravitationskraft), nicht so lustig findet, bzw. daran sterben würde. Die Beschleunigungsmöglichkeit einer Rakete, welche Menschen transportiert, findet ihre Grenzen in der Biologie des Menschen. Diese muss also immer auch Rücksicht auf die maximale körperliche Belastbarkeit der Astronauten nehmen. Auch hierdurch werden Träumereien von bemannten interstellaren Raumreisen deutliche Grenzen gesetzt.

Der Mensch ist von der Evolution einfach für den Weltraum nicht geschaffen worden!
Man sieht also, dass wir mit den herkömmlichen Raketentechniken nicht sehr weit im Weltraum kommen. Auch wenn man sich immer wieder etwas Neues einfallen lässt, wie:

- SABREAntrieb:

Dieses Triebwerk soll in der Luft (Düsenantrieb) und auch im Weltraum (Raketenantrieb mit Flüssigsauerstoff) gleichermaßen funktionieren.

- RS-25 (NASA) RAPTOR (SpaceX):

Bei diesem chemischen Antrieb wird statt Kerosin flüssiges Methan verbrannt.
Vielversprechender, soweit technisch irgendwann einmal machbar, wären hier schon Nuklearantriebsarten, wie ein Antimaterieantrieb (reine Fiktion!) oder Fusionsantriebe.

1.Antimaterieantrieb:

Im Universum müsste es eigentlich ein Materie Antimaterie Verhältnis von 50:50 geben. Dies scheint aber nicht der Fall zu sein, da nach dem Urknall, sich die Materie gegenüber der Antimaterie anscheinend durchgesetzt hat, was auch daran liegen könnte, dass es am Anfang eventl. ein leichtes Missverhältnis zwischen beiden Gegenpolen gab, also etwas mehr Materie als Antimaterie vorhanden war. Dass es Antimaterie gibt und das man diese sogar herstellen kann, hat CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire / wahrscheinlich 2016 das weltgrößte Forschungszentrum für Forschungen im Bereich der Teilchenphysik) bewiesen, als dort Antiwasserstoffatome produziert wurden. Die Existenz von Antimaterie erklärt sich daraus, dass es zu jedem elementaren Teilchen auch anscheinend ein Antiteilchen in unserem Universum gibt.

Da hätten wir z.B. das Positron / Antielektron <-----> Elektron / Anti-Positron.

Bei der Kollision von Materie und Antimaterie (Paarvernichtung) wird sehr viel Energie (E=mc²) frei, wenn sich die Teilchen gegenseitig dabei grundsätzlich immer sofort gegenseitig vernichten (Annihilation) .

Man könnte also theoretisch, in ferner Zukunft, mit einer geringen Menge von Antimaterie enorme Energie erzeugen, welche man als Antriebsenergie für Raumfahrzeuge verwenden könnte. Mindestens bis ins Jahr 2020 besteht aber das Problem, dass zur Erzeugung von geringsten Mengen von Antimaterie selbst unglaublich viel Energie erst einmal zur Verfügung gestellt werden muss, um dies zu erreichen. Geschweige denn von der Problematik, wie man Antimaterie technisch und kostenmäßig wirtschaftlich vertretbar lagern, aufbewahren und zum Verwendungsort transportieren will, ohne das auf dem Weg dahin schon alles „in die Luft oder den Weltraum fliegt“. Weiterhin müsste die Annihilation technisch (durch superstarke Magnetfelder?) erst einmal gebändigt werden, sodass man die entstehenden Energien zielgerichtet als Schubkraft im Weltall auch verwenden kann.

Im Internet konnte ich am 01.02.2018 erfahren, dass es dem Genfer Forschungszentrum CERN gelungen sein soll, in einem – 267°C kalten mit Flüssighelium gefüllten Kupferzylinder (1,2 Liter Fassungsvermögen) Antiprotonen über einen längeren Zeitraum zu speichern. Innerhalb des Behälters hätte man fast das absolute Vakuum erzeugt, damit umgekehrt gepolte Teilchen nicht mit den gespeicherten Antiprotonen reagieren.

Gedanke:
Da auf unserem Mond, je nach Position der Messstelle, Temperaturschwankungen zwischen + 123°C (Sonne steht im Zenit) und -249°C (Nachtseite, innerhalb von Kratern) nichts Ungewöhnliches sind und dort auch kaum eine Atmosphäre vorhanden ist (3*10hoch minus 10 Pascal (Pa) gegenüber unserer Erde mit einem durchschnittlichen Druck in Höhe des Meeresspiegels von ca. 1013 hPa), könnte man sich in ferner Zukunft eine Antimaterie Produktionsstelle dort vorstellen. Der Vorteil einer Antimaterieproduktion auf dem Mond läge noch darin, dass dort oben niemand, außer einer Techniker-Crew, leben würde, wenn Materie und Antimaterie, wegen fehlerhafter Produktionsereignissen, explodieren würde.

2. Fusionsantrieb:

Bei Fusionsantrieben (zurzeit noch reine wissenschaftliche Fiktion!) würde, ähnlich wie in einem Fusionskraftwerk (zurzeit noch weltweit im Versuchsstadium!), energiereiches Deuterium und Tritium bzw. Deuterium und Helium-3 (beim Projekt DAEDALUS) so verschmolzen (fusioniert), dass dadurch energieärmeres Helium entsteht bzw. ein Plasmastrom produziert wird, wobei die energetische Differenz als Antriebsenergie, in noch zu entwickelnder technischer Weise, genutzt werden könnte. Ähnliche Prozesse laufen ständig in unserer Sonne ab. Da bei diesem Vorgang auch Neutronen entstehen, könnte man diese auf Lithium lenken und dadurch wieder neues Tritium produzieren. Was sich so leicht und einfach anhört, ist aber ungeheuer schwer technisch durchführbar. Seit über 50 Jahren basteln unsere Wissenschaftler, ohne durchschlagenden Erfolg, weltweit an diesbezüglichen praktikablen technischen Lösungen. Die natürlichen Zustände innerhalb unserer Sonne (ungemein hoher Druck, bei gleichzeitig extrem hoher Hitze) müssen erst einmal künstlich technisch auf der Erde, oder im Weltraum, realisiert werden. Allein das ITER-Projekt (International thermonuclear experimental reactor) soll mit Stand 2012 ca. 16.000.000.000 Euro verschlungen haben. Bei ITER handelt es sich um ein internationales Forschungsprojekt, mit dem Ziel einen Fusionsreaktor in Cadarache Südfrankreich zu bauen. Vor dem Jahr 2050 wird dies aber wohl nicht zu realisieren sein.

Probleme der heißen Kernfusion:

-Tritium hat eine Halbwertzeit von ca. 12 Jahren und ist auf Terra nur sporadisch vorhanden. Man muss Tritium also erst einmal erbrüten.
- Zur Kernfusion ist es notwendig, dass sich von Natur aus elektrisch gegenseitig abstoßende Kerne von Wasserstoffatomen, vor einer Fusion, erst einmal sehr nahe kommen müssen. Unsere Sonne regelt das in ihrem Kern dadurch, dass sie einen enormen Druck und über 15.000.000°C. zur Fusion bereitstellt. Da wir technisch einen solchen gewaltigen Druck nicht realisieren können, müssen wir das auf der Erde dadurch ausgleichen, dass wir eine Prozesswärme von ca. 150.000.000°C. künstlich erzeugen.

Tja, und das müssen wir Erdlinge erst einmal hinkriegen!

Um eine heiße Fusion auf Erden zu erreichen, haben Wissenschaftler verschiedene Wege eingeschlagen.

Beispiele hierfür:

- ITER (siehe oben)

- Zündung durch LASER-Technik:
Durch gezielten gleichzeitigen Beschuss einer Versuchsprobe mit über 100 genau und gemeinsam auf einen Punkt justierten/gerichteten Laserstrahlen, versucht man im Bruchteil einer Sekunde zündungsfähige Hitzewerte in Höhe von 100.000.000°C. zu erreichen.

- General-Fusion-Reaktor (Magnetized Target Fusion (MTF)):
Innerhalb eines kugelförmigen Reaktors soll eine Zündung dadurch erfolgen, dass sehr schnell rotierende fusionsfähige Stoffe (flüssige Lithiumblei Mischung), welche sich in der Brennkammer befinden, einen Infusionskanal bereitstellen, welcher zur Injektion von Reaktorbrennstoffen (Tritium und Deuterium) verwendet werden kann. Man kann sich das ähnlich einem Wasserglas vorstellen, in dem man einen Löffel eintaucht und diesen dann sehr schnell rotieren/rühren lässt. Das Wasser im Glas wird an die Glaswand gepresst und in der Mitte des Innenraums des Glases ergibt sich ein Hohlkanal. Durch unzählige zeitlich synchronisierte Kolbenschläge (z. B. 200 hydraulische Stempeleinheiten) auf die Außenwand der Kammer sollen dann Schlagwellen erzeugt werden, welche das Kammerplasma so komprimieren, dass es zu einer Zündung kommt.

- Zündung durch aufeinander schießen von ionisierten Gasen (Plasma):
Im Zentrum einer Magnetfeldkammer soll es dadurch zur Zündung kommen.

Betrachten wir diese vorgenannten Versuchstechniken unter dem Gesichtspunkt der Verwendbarkeit für interplanetare Antriebstechniken, kann man zurzeit wohl nur feststellen, dass auf jeden Fall der ITER-Weg für die Raumfahrt wohl in der geplanten Größenordnung, nicht verwendbar ist.

Probleme der kalten Kernfusion:

Das Problem dieser Reagenzglas Fusion, bekannt geworden z. B. im Jahr 1989 (Martin Fleischmann / Stanley Pons), ist, dass es so etwas nicht gibt und das nach heutigen (Stand 2020) technischen Erkenntnissen, so etwas auch in der Zukunft nicht möglich sein wird. Bei der kalten Fusion würde der Theorie nach eine Fusionsreaktion schon in Gange kommen, ohne dass eine Prozesswärme in Höhe von Millionen Grad Celsius notwendig wäre. Im Jahr 2013 taucht in einschlägigen populärwissenschaftlichen Zeitschriften der Hinweis auf einen sogenannte Energy Catalyzer (E-Cat; Andrea Rossi (Italien)) bzw. auf den Prozess der sogenannten Low-energy nuclear reaction (LENR) wieder auf. Der E-Cat soll angeblich schon kaufbar sein und Strom zu einem Preis liefern, welcher angeblich nur 1 % von Strom aus Kohle kostet.
Persönliche Anmerkung: Schon der gesunde Menschenverstand sollte ausreichen, um starke Zweifel an diesen Meldungen zu erzeugen.

3. Magneto-plasmadynamische-Antriebssysteme (MPD) oder Lorentz Force Accelerator.:

Dieser Antrieb soll auf dem Grundprinzip einer elektromagnetischen Beschleunigung funktionieren. Magneto-plasmadynamische Raketentriebwerke basieren auf einer Anode in Trichterform, welche mittig eine stabförmige Kathode aufweist. Sobald eine elektrische Spannung zwischen den beiden Elektroden anliegt, kommt es dazu, dass sich die Stützmasse im Trichter der Ionisierung unterwirft. Es wird ein elektrischer Strom radial durch Gas zur Kathode erzeugt. Der Fluss des elektrischen Stromes produziert ein sehr starkes Magnetfeld. Die Interdependenz zwischen elektrischen Magnetfeld und der Stützmasse in ionisierter Form, führt zu einer Akzeleration in axialer Richtung und zu einer Entfliehung in Art einer sehr hohen Geschwindigkeit. Der dabei entstehende Schubimpuls bedeutet gleichzeitig die gewünschte Schubkraft, welche schätzungsweise Geschwindigkeiten von bis zu 144.000 km/h generieren kann. Angeblich ist es geplant, diesen Antrieb im Jahr 2014 auf/an der ISS-Weltraumstation auszuprobieren. Sollte sich dieser Antrieb als nachhaltig wirksam erweisen, dann besteht die theoretische Möglichkeit, dass Reisen zum Nachbarplaneten Mars (einfache Fahrt hin) nur noch ca. 40 Tage dauern. Bei diesem Antriebssystem wäre ein kleiner Atomreaktor als Energielieferant sinnvoll. Unabhängig davon, ob dieses Antriebssystem zukünftig funktioniert, bleibt das Problem, was geschieht, wenn ein 144.000 km/h schneller künstlicher Raumkörper auf interplanetare Staubmassen bzw. Materie trifft. Es nützt wenig, hervorragende und zukunftsweisende Antriebssysteme zu entwickeln, wenn dabei vergessen wird, was geschieht, wenn der dadurch extrem beschleunigte künstliche Raumkörper im Weltraum plötzlich auf Widerstand (z. B. interplanetare Materie) trifft. Ein LEOPARD 2 Panzer verschießt sein Geschoss mit ca. 1,75 km/Sekunde. Hier hätten wir eine Geschwindigkeit der Rakete von ca. 40 km/Sekunde. Was geschieht, wenn etwas mit einer Geschwindigkeit von 40 km/Sekunde auf ein Hindernis trifft? Man sollte hierbei immer bedenken, dass der interplanetare Raum nicht vollkommen leer ist, sondern auch stark aufgelockert Reste von kosmischer Materie enthält.

4. Feldantrieb für Raumschiffe:

Ein Physiker namens Burkhard Heim (09.02.1925-14.01.2001) soll große Teile seines wissenschaftlichen Lebens der Entwicklung von Raumschiffen mit Feldantrieb gewidmet haben. Heim soll davon ausgegangen sein, dass man mittels gesteuerter elektromagnetischer Felder Raumfahrzeuge antreiben kann. Informationsquellen zu diesem Wissenschaftler berichten, dass sich sogar Wernher von Braun, für dessen Forschungen interessiert hätte, da dieser bei der Planung des Mondfluges wahrscheinlich gerne auf die Nachteile von chemischen Raketentreibstoffen verzichtet hätte. Heim vertrat u.a. die Theorie eines Mesofeldes, welches entstehen würde, wenn Massen beschleunigt werden und sich schnell bewegen. Bei Versuchen soll er mit Wellen im Millimeterbereich experimentiert haben, welche in einem Kontrabator absorbiert werden sollten, was gleichzeitig dazu führe, dass temporale Gravitationsfelder Schwingungen produzierten. Seine physikalischen Theorien gingen anscheinend von der Existenz eines 6-dimensionalen Universums aus. Bis heute gelten seine Theorien als nicht grundsätzlich falsch, aber auch gleichzeitig als, selbst für Fachpersonal, geistig schwer nachvollziehbar, sodass die Wissenschaft wohl dazu übergegangen ist, hierzu im Wesentlichen zu schweigen.

5. Antigravitationstriebwerke und Gravito-magnetische Antriebe:

Die Antigravitation steht als völlig fiktive und zurzeit noch technisch unrealisierbare Antikraft der normalen Gravitation entgegen. Während sich 2 Massen (z. B. ein Mensch und die Erde) gegenseitig anziehen, würde ein Antigravitationsantrieb genau das Gegenteil bewirken. Ein Mensch, welcher sich in ein ungesteuertes Antigravitationsfeld hüllt, würde von der Erdoberfläche in den Weltraum, mehr oder weniger schnell, katapultiert, da sich dadurch die Masse Erde und die Masse Mensch voneinander abstoßen würden. Ein russischer Forscher namens Jewgenij Podkletnow hat 1992, wie man nachlesen kann, wohl einmal berichtet, dass er bei Supraleiterexperimenten (oberhalb eines schnell rotierenden keramischen Supraleiters) eine Reduzierung der Wirkung der Erdgravitation um 2 % festgestellt hätte. Bis ins Jahr 2020 soll es jedoch weltweit keinem anderen Physiker gelungen sein, dieses angebliche experimentelle Ergebnis nachzuvollziehen. Dies ist nicht ungewöhnlich bei solchen kühnen Behauptungen.
Ein Forscher aus Österreich namens Martin Tajmar soll ähnliche Forschungsergebnisse veröffentlicht haben. Auch er experimentierte mit rotierenden Supraleitern (aus Niob) und erklärte durch seine Experimente ein Gravito-magnetisches-Kraftfeld erzeugen zu können. Auch hier konnten diese Forschungsergebnisse bis ins Jahr 2020 von anderen Forschungsinstitutionen nicht bestätigt werden.

Sollte es einmal möglich sein, was ich in den nächsten 1.000 Jahren persönlich nicht ganz ausschließe, mittels technischer Hilfsgeräte die Wirkungen der Gravitation dauerhaft auszuschalten, dann wären die technischen, politischen und kulturellen Folgen daraus für die Menschheit gewaltig.

Vorstellbar wäre es z.B. dann, eine zigtonnen schwere Diesellok im schwerelosen Zustand, allein durch mäßige Muskelkraft (vielleicht mit nur einem Finger), einmal um 360 Grad per Hand problemlos in der Luft zu drehen oder fortzubewegen. Auch die Militärs hätten daran ihre helle Freude, könnten sie doch jederzeit enorme Mengen von enorm schweren Kriegsmaterial (z. B. Panzer) problemlos und schnell an jede Stelle der Erde oder des näheren Weltraums transportieren. Riesige Brückenbauten, soweit diese dann überhaupt noch notwendig wären, könnten mühelos über Tälern oder über Meeresengen installiert werden. Schwebende Städte, oberhalb der Wolken, könnten irdische Raumprobleme (z. B. fehlende Anbauflächen für Agrarprodukte) lösen. Es wäre eine fantastische fraktale und filigrane Architektur möglich, da die statischen Zwänge beim Bauen fast völlig aufgehoben wären. Astronauten könnten ohne große Probleme ins All gelangen und von dort auch, ohne Angst vor dem Verglühen beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, relativ gemütlich wieder auf den Erdboden zurückkehren. Die Besiedlung des Weltraums würde sich dadurch explosiv entwickeln. Der Weltraumtourismus würde so billig werden, wie eine Kreuzfahrt mit einem Touristenschiff in der Jetztzeit.

Fraglich ist, ob es bei großflächiger Anwendung der Antigravitationstechnik auf der Erde noch Verwendung für Schiffe und Eisenbahntransportkapazitäten gäbe. Die Zukunft bisheriger irdischer Transportflugzeuge würden sich insoweit verändern, als diese durch riesige Flug-Schwebe-Pontons ersetzt würden, welche fast unbegrenzte Lasten transportieren könnten. Kilometer lange Flugzeuglandeplätze würden wahrscheinlich nicht mehr gebraucht. Auch die unmöglichsten Ecken dieser Erde könnten im Falle von Naturkatastrophen problemlos aus der Luft erreicht und versorgt werden. Die Evakuierung von großen Menschenmassen aus gefährdeten Gebieten, könnte in Rekordzeit mittels Antigravitations-Flug-Schwebe-Pontons erfolgen. Die Aufzugtechnik in Hochhäusern würde dadurch revolutioniert. Der Bau von Hochhäusern mit Bauhöhen oberhalb von 2.000 Metern (über Meeresspiegel) wären kein Problem mehr. Es könnten Pumpspeicherkraftwerke mit gravitatorisch oszillierenden Wasserkreisläufen gebaut werden, da die Antigravitationstechnik oben und unten jederzeit beliebig vertauschen könnte. Je nach dem Energieeigenverbrauch des diesbezüglichen Antigravitationsfeldes könnte die Stromentwicklung in Richtung Perpetuum mobile gehen. Die Materialforschung würde ganz andere Möglichkeiten bekommen, da man großräumige Flächen der künstlichen Schwerelosigkeit in der Produktion zur Verfügung stellen könnte, in denen man ganz andere Materialien und Stoffe, mit völlig neuen Materialeigenschaften, produzieren könnte, was unter dem Einfluss unserer normalen Gravitation nicht möglich wären. Die weltweiten Grundstückspreise würden zusammenbrechen, da man den bisherigen nicht vermehrbaren Produktionsfaktor Boden durch riesige künstliche schwebende Plattformen theoretisch unbegrenzt erweitern könnte.

Aber, bis zum Jahr 2020 ist das oben gesagte reine Science Fiction!

Bis zum Jahr 2020.

Wie sieht es im Jahr 2021 aus?

5.1 Negativer Massenantrieb:

Vorweg sei angemerkt, dass eine Negativmasse nicht mit dem Begriff der Antimaterie identisch ist, da Materie und Antimaterie auf Gravitation angeblich gleich reagieren, d. h. beide Ladungsformen reagieren gleich auf die Anziehungskräfte der natürlichen Gravitation in unserem Kosmos.

In 04.2017 konnte man in Pressemitteilungen lesen, dass es Wissenschaftlern der University of Washington (Washington State University) angeblich gelungen ist, negative Massenkräfte künstlich zu erzeugen. Bisher wurde immer schon vereinzelt diskutiert, ob solche negative Masse vielleicht nur in Black Holes, dunkler Raumenergie und Neutronensternen vorkommen kann, falls es so etwas wie Negativ effektive Masse überhaupt in der Natur gibt.
Würde man einen Negativmassenkörper (NMK) einen Kraftimpuls in eine Richtung geben, würde dieser sich anormal nicht in die Richtung des Kraftimpulses bewegen, sondern in Richtung zur Impulsquelle zurück. Ein NMK-Fußball würde also beim 11-Meter nicht ins Tor fliegen, sondern am Fuß des Spielers kleben bleiben bzw. zu diesem in Art einer Rückwärts Beschleunigung sofort zurückkehren.
Die Wissenschaftler sollen Laser unterstützt Rubidium Atome bis auf fast minus 273,15°C. so abgekühlt haben, dass der Aggregatzustand eines Bose-Einstein-Kondensat (BEK) entstanden sein soll, welcher eine normale positiv Masse aufweist. Die Atome verhalten sich in diesem Zustand so synchronisiert, als wenn diese nur ein einzelnes Elementarteilchen wären und nicht eine Ansammlung davon. Durch eine anschließende sogenannte Spin-Bahn-Kopplung bzw. Spin-Bahn-Wechselwirkung erreichte man es angeblich mittels Laser bedingten Durchschüttelns und Durchrüttelns der Atome deren Spin so zu verändern, dass die in dem Laserkäfig gefangenen Atome sich, nach Öffnen des Energiekäfigs, nicht sofort nach außen bewegten, sondern nach innen, also rückwärts bewegten. Es bleibt der eigenen Fantasie überlassen, ob man die kräftemäßige Wechselgegenwirkung beim Aufeinandertreffen von natürlicher Masse und synthetischer Masse zu Antriebszwecken eines Raumschiffes theoretisch irgendwann einmal in ferner Zukunft nutzen könnte.

6. Ionenantrieb:

Eine vielversprechende Antriebsart ist der Ionenantrieb, welcher heute schon verwendet wird. Hier wird Treibstoff ionisiert und durch ein elektromagnetisches Feld beschleunigt.

1. Phase:

Ionisierung der Stützmasse (Xenon; Argon) z. B. mittels Radiowellen. Den Xenon Atomen wird je ein Elektron entzogen. Folgeprodukt: Positiv geladene Xenon-Ionen. Die Stützmasse kann nun leichter beschleunigt werden.

2. Phase:

In einem (negativ geladenen) elektrischen Feld werden die positiv geladene Xenonionen beschleunigt.

3. Phase:

Beschleunigtes Xenon wird mit Elektronen wieder angereichert bzw. elektrisch neutralisiert und dann zielgerichtet als Antrieb ausgeblasen. Die Entladung der Stützmasse ist erforderlich, damit die Abgase und die Raumsonde sich nicht gegenseitig anziehen und abbremsen.
Der Vorteil ist hier, dass man mit geringen Mengen an Treibstoff auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen kann. Die notwendige Energie kann mittels Solarzellen (Solar-elektrischer Antrieb) oder vielleicht auch mittels kleinen Atomreaktoren gewonnen werden. Der Nachteil liegt in einer geringen Schubkraft, der langsamen Beschleunigung und darin, dass man erst das Vakuum des Weltraums erreicht haben muss, um diesen Antrieb verwenden zu können. Also kommen wir auch hier zurzeit, in der Startphase, an der Verwendung konventioneller Treibstoffe anscheinend nicht vorbei.
In der Literatur findet man Quellen, welche berichten, dass die Ionen mit 144.840 km/h bis 320.000 km/h (Stand 2014) aus der Ionendüse austreten. Beim VASIMIR Modul (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) geht man im Jahr 2017 von einer Austrittsgeschwindigkeit in Höhe von 180.000 km/h aus, wobei ein bordeigenes 200-Megawatt-Atomkraftwerk den Strom liefern soll. im Jahr 2012 war die NASA mit einem 7-Kilowatt-Triebwerk, angeblich schon technisch in der Lage 770 Kg Xenon Treibstoff über einen permanenten Verbrennungszeitraum von ca. 1.790 Tagen zum Antrieb zu verwenden. Dieser Treibstoffverbrauch unterscheidet sich deutlich vom RS-25-Raketenantrieb (Flüssigwasserstoff plus Sauerstoff), dessen Einzeldüse auch schon mal 7.000 Liter Treibstoff je Sekunde verbraucht. Vom Xenon-Ionentriebwerk der im Jahr 2007 gestarteten DAWN-Sonde wird berichtet, dass es innerhalb von 240 Stunden auf ca. 290 km/h beschleunigen kann. Auf 365 Tage hochgerechnet erreicht die Sonde, bei Permanent-Schubabgabe, ca. 8.850 km/h, bei gleichzeitig angeblich nur 60 Liter Treibstoffverbrauch im Jahr.

6.1 Ionen-Hall-Effekt-Triebwerke (Hall-Effekt-Antrieb):

Mit einem 50-Kilowatt-Ionentriebwerk ist die Produktion eines Antriebsschubes in Höhe von 1 Newton möglich, sofern die Geschwindigkeit des Austritts der Teilchen 50 km/Sekunde beträgt. Die positiven Ionen eines ionisierten Gases (Stützmasse Xenon) passieren ein Magnetfeld und werden dadurch beschleunigt.

Eine vielversprechende Antriebsart ist der (stromfressende) Ionenantrieb, welcher heute schon verwendet wird (vgl. Sonde DEEP SPACE 1 1998; Sonde Hayabusa; Dawn-Sonde). Hier wird Treibstoff ionisiert und durch ein elektromagnetisches Feld beschleunigt.

6.2 Flüssigmetall-Ionenantrieb (Stand 2020):

Als Treibstoff wird hier geschmolzenes Metall verwendet (Indium-Ionenantrieb). Der Vorteil von Metallantrieben ist u.a., dass das Metall eine weitaus höhere Dichte als komprimiertes Gas hat, welches in einem großen, schweren, stabilen und Druck beständigen Gastank transportiert werden müsste.
Die Firma FOTEC soll Lieferant von "Space Qualified Flüssigmetall-Ionenquellen" sein. Einsatzorte u.a.:

- CLUSTER II
- ROSETTA
- Kometenerkundung 67P/Churyumov-Gerasimenko
- NGGM
- LISA,
- DARWIN

FOTEC Triebwerke können angeblich mit nur 250 Gramm Indium (Ordnungszahl 49; atomare Masse 114,818u; weiches seltenes silberweißes Schwermetall) mehr als 1.000 Triebwerks-Laufzeitstunden generieren. Dies ist besonders dort zu gebrauchen, wo häufige kleinere präzise Kurskorrekturen bei Satelliten vorgenommen werden müsse. Das Betreiben von mehreren Satelliten im Formationsflug wird dadurch erleichtert.
Stromquelle --> Indium schmilzt bei 156,6°C --> Ionisierung von Indium Atomen --> Auspusten der Atome aus dem Triebwerk (Nadel-Emitter) mit ca. 100 km/Sekunde.

7.Space-Lightcraft-Antrieb:

Um das Startgewicht einer Rakete, welches durchaus zu 90 % auf den Treibstoff entfallen kann, reduzieren zu können, um damit gleichzeitig auch die Nutzlast der Rakete steigern zu können, gibt es technische Überlegungen, ob man Raumschiffe auch mittels Laserlicht in den Weltraum bringen kann. So gibt es vereinzelte Tests, mittels Infrarotlaser Raketen anzutreiben. Dazu muss die zur Erdoberfläche gerichtete trichterförmige Unterseite des Raumschiffs so geformt und gestaltet (Spiegelflächen) sein, dass man die im Trichter befindliche Luft mit einem Bodenlaser, dessen Strahlen im Trichter zirkulieren, so sehr erhitzen kann, dass diese sich explosionsartig ausdehnt. Mit diesen Versuchsraketen hat man angeblich schon Höhen bis 100 Meter in Versuchen erreicht. Ein Problem bei dieser Technik ist der enorm hohe Strombedarf für die leistungsfähigen Laser und die in Richtung Weltraum immer dünner werdende Atmosphäre. Es muss in sämtlichen Flughöhen zur Antriebsexplosion immer genug dicke Luft vorhanden sein, damit dies auch funktionieren kann.

7.a Breakthrough Starshot:

Hier wird in der Theorie eine Weltraumsonde ins All geschossen, wo diese ca. 100.000 m² große Segel entfalten kann/soll, welche ein Gewicht von nur 0,1 kg haben sollen. Als chemischer Stoff für diese Segel bietet sich wahrscheinlich zurzeit (2020) nur das legendäre Graphen (*1) an, da Graphen sehr leicht und äußerst widerstandsfähig ist. Von (z. B.) der Erde aus, werden Laser auf die Segel gerichtet, welche die Sonde dadurch auf ca. 60.000 km/Sekunde (z. B.) in Richtung Alpha Centauri A und/oder B bzw. Proxima Centauri (Entfernung von unserer Sonne ca. 4,2 bis 4,3 Lichtjahre) beschleunigen sollen. Probleme tauchen hier, neben der grundsätzlichen Frage der Realisationsmöglichkeit, dadurch auf, dass man eine solche beschleunigte Sonde, vor dem Ziel auch wieder abbremsen muss. Gedacht wird hier u.a. an den kosmischen Gegenwind, also der Gegenstrahlung der Sterne in dessen Sternsystem diese eindringen soll. Weiterhin wird ein Swing-by-Manöver für möglich gehalten, welches die Gravitation der Zielsterne ausnutzt, um dadurch abgebremst zu werden.

Anmerkung:
Ganz abgesehen von der grundsätzlichen Frage der technischen Realisierbarkeit, ergibt sich auch die Frage, wer die Kosten für solch ein Generationen-Forschungsprojekt übernimmt. Die Sonde wäre so lange unterwegs, dass die Ergebnisse ihrer Sondierungen wahrscheinlich erst der nächsten Generation zugutekommen würde. Sicherlich wäre es interessant zu wissen, ob es irgendwo nahe Alpha Centauri einen halbwegs lebensfreundlichen Exoplaneten gibt. Doch wenn man diesen findet, was hat man davon? Wer schon einmal einen Lederfußball mit voller Wucht schmerzhaft vor den Kopf bekommen hat, wird sich vielleicht die Frage stellen, was eigentlich erst geschieht, wenn kosmischer Staub mit einer Geschwindigkeit von z.B. 60.000 km/Sekunde auf hauchdünne Graphen-Flügelfolien trifft. Vielleicht wäre es sinnvoll zunächst erst einmal Forschungen darüber anzustellen, wie und ob man Hochgeschwindigkeitsflugkörper überhaupt gegen den Anprall von kosmischer Materie (Staub) schützen kann, bevor man diese auf die Reise schickt.

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Exkurs:
(*1) Graphen (Chemie/Physik):
Dieser transparent-flexible (angeblich biegsamer als Gummi) super elektrisch leitfähige Stoff (Unterform des Grafit/Kohlenstoff), welcher härter als Diamant ist, soll mit Stand 2015 der leichteste und dünnste chemische irdische Stoff sein. Seine stoffliche Stabilität soll größer als die von Stahl sein. Es gibt Literaturquellen im Jahr 2014, welche davon sprechen, dass Graphen sogar hundertfach bis zweihundertfach stärker sei als Stahl und das man es trotzdem um 20 % seiner Eigengröße strecken könnte. In der technischen Zukunft könnte man daraus z.B. aufrollbare EDV-Bildschirme machen. Ein theoretischer Weltraumaufzug könnte, falls überhaupt irgendwann einmal realisierbar, nur mit so einem Stoff gebaut werden. Südkoreanische Forscher (Daejeon) sollen im Jahr 2011 einen biegefähigen Lithium-Ionen-Akku entwickelt haben, der aus Graphen besteht. Entdecker des Graphens waren die Physiknobelpreisträger 2010 Andre Geim (a.Q.: Sir Andre Geims; University of Manchester) und Konstatin Novoselov (a.Q.: Kostya Novoselov).
Das Gewicht des Graphens soll unterhalb von 1.000 Gramm bei einer Folienfläche von 1 km² liegen (im Vergleich: KAPTON hat 7 Gramm/m² und ist zwischen der absolut Null Temperatur bis +400°C ein stabiler Stoff, welcher mit 5 Mikrometer Materialdicke (Stand 2014) hergestellt werden kann). Graphen leitet Strom besser als Kupfer und ca. 100 Mal schneller als Silizium. Im Jahr 2017 soll es Wissenschaftlern gelungen sein, einen Graphen (Graphenoxid) Wasserfilter, also eine Sieb-Membran, herzustellen, welches dazu in der Lage ist, Trinkwasser aus Salzwasser zu gewinnen. Die Löcher, durch die das Wasser strömt, sind nur einen Nanometer groß und lassen nur das Wasser ohne das Salz durch. In China haben Wissenschaftler ein Graphen-Aerogel produziert, welches einem schwammigen Schaumstoff ähnelt. Die Dichte dieses Aerogels soll 0,16 Milligramm je cm³ betragen. Auch im Bereich des irdischen Umweltschutzes könnte dieses Aerogel zukünftig vielleicht einmal zur Anwendung kommen, da es wiederverwendbar dazu in der Lage ist, das neun hundertfache des Eigengewichts an Öl aufzusaugen. Zurzeit (2020) ist die Produktion von Graphen noch viel zu teuer und wirtschaftlich nicht sinnvoll durchführbar. Trotzdem kann man von einer gewissen chinesischen Ningho Morsh Technology bereits im Jahr 2014 lesen, welche angeblich 300.000 kg pro Jahr schon produziert. Auch wird über einen Zinnatomstoff namens STANENE berichtet, welches in Teilbereichen noch besser als GRAPHEN sein soll.
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7.b Sonnensegel:

Hier wird ein großes, nur Bruchteile eines mm dickes, Solarsegel (z. B. aus KAPTON) im Weltraum entfaltet. Der solare Wind trifft auf dieses Segel und beschleunigt dadurch das Raumschiff. Man erzielt hiermit einen sehr geringen Schub. Die japanische Sonde IKAROS soll damit (200 m² Segel) auf dem Weg zur Venus, nach dem Jahr 2010, eine Geschwindigkeit von 360 km/h nach 180 Tagen erreicht haben. Trifft Sonnenlicht auf einen Spiegel, so wirkt angeblich dadurch gleichzeitig auch eine Kraft auf den Spiegel ein, welche dazu in der Lage ist, den Spiegel im reibungsarmen luftleeren Weltraum langsam zu beschleunigen. Ein Raumschiff, welches mit riesigen Spiegel- / Sonnensegelflächen ausgerüstet ist, könnte dadurch bewegt werden. Entsprechende Forschungsversuche der russischen Weltraumforschung (Znamya-Projekt) hat es wohl schon gegeben. Mit technischem Stand des Jahres 2014 war man bereits dazu in der Lage ein ca. 63.000 m² großes Sonnensegel zu produzieren.

8. CANNAE-Antriebsmotor, Guido Fetta Antrieb, oder der EmDrive von Roger Shawyer:

Ein großes Problem der Raumfahrt besteht darin, dass man Unmengen von Treibstoffen benötigt, um von der Erde aus, in den Weltraum gelangen zu können. Um so mehr Nutzlast man ins All bringen möchte, um so schwerer werden die Transportraketen und um so mehr Treibstoff benötigt man dazu. Stützmassen-Treibstoff, welcher selbst ein enormes Startgewicht darstellt. Im Prinzip pustet die Rakete auf der einen Seite mit Düsen Treibstoffmasse in Richtung Erdmittelpunkt und erzeugt dadurch, nach Isaac Newton, eine Kraft, welche gleichzeitig auch eine Gegenkraft dadurch erzeugt, welche in die Richtung des Weltraums wirkt.
In der Presse konnte man im Jahr 2014 lesen, dass offensichtlich ein Antriebssystem entwickelt wurde, welches nach anderen Prinzipien erfolgreich funktioniert. In einer Forschungsanstalt (Eagleworks Laboratories) hat man den sogenannten CANNAE-Raketenmotor entwickelt. Dieser Antrieb funktioniert ohne festen oder flüssigen Treibstoff und erzeugte im Jahr 2014 einen Schub von maximal 50 Mikronewton. Damit kann man natürlich noch nicht einmal eine Fliege ins Weltall transportieren. Interessant ist aber, dass es anscheinend doch immer wieder Erfindungen gibt (vgl. Ionenantrieb), welche zeigen, dass man nur genug Energiepotenziale (Stromkapazitäten) zur Verfügung haben muss, um die traditionelle Raketentechnologie zu revolutionieren.
Die Funktionsweise des CANNAE-Antriebes liegt darin, dass eingehegte Mikrowellen zum hin und her schwingen (Oszillation) innerhalb einer Reaktionskammer gebracht werden. Dadurch wird ein differenzierter Strahlungsdruck produziert, welcher, wenn man diesen zielgerichtet austreten lassen kann, Schubkraft erzeugt, ohne dass die Mikrowellen verloren gehen. Es wird nur Strom verbraucht. Der EmDrive, welcher ähnlich funktioniert, soll schon mit einer Leistung von 720 Millinewton getestet worden sein, bei einem Strom-Input, welcher durch großflächige Solarzellen bereitgestellt werden könnte.


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ENDE VON TEIL 1 - Interplanetar – Theorie und Praxis interplanetarer Raumfahrten.
Weiter geht es in Teil 2.
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