Forschung 06.01.2023, 09:24 Uhr

NASA und Rolls-Royce: Mit Atomkraft zum Mars?

Bis jetzt benötigten die Raketen etwa sieben Monate, um den Mars zu erreichen. Mit einer neuartigen NASA-Rakete, die gerade entwickelt wird, könnte diese Zeit deutlich reduziert werden. Rolls-Royce Holdings investiert in die Entwicklung von Nuklear-Reaktoren.

NASA-Rakete

Mit Atomkraft zum Mars? NASA arbeitet daran.

Foto: DARPA / NASA

Die NASA will in Kooperation mit DARPA, der Forschungsabteilung des US-Verteidigungsministeriums, eine Rakete mit einem thermischen Nuklear-Antrieb entwickeln. Wenn die Technologie funktioniert, könnte sie ganz andere Perspektiven für die Raumfahrt eröffnen.
Bis etwa 2027 soll eine solche Rakete konzipiert und getestet werden, teilte die NASA in einer Pressemitteilung mit. Die nuklear-thermische Antriebstechnologie könnte für zukünftige bemannte Marsmissionen eingesetzt werden und sie überhaupt erst ermöglichen.

Rolls-Royce Holdings investiert in die Entwicklung von Nuklear-Reaktoren und entwirft ein Kernspaltungssystem für die britische Weltraumbehörde. Solche Reaktoren sollen demnächst Raumstationen auf dem Mond oder dem Mars mit Energie versorgen. Im Twitter das Unternehmen ein Bild veröffentlicht, auf dem man sehen kann, wie der zukünftige Mikro-Reaktor Weltraumantrieb aussehen könnte.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
infraSignal GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Steuerkabel (m/w/d) infraSignal GmbH
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur im Brückenbau für Neubau-, Ausbau- und Erhaltungsmaßnahmen (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Regensburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur (w/m/d) für die Projektleitung von Brücken und Ingenieurbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleiter (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Lärmschutzbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Projektleiter (w/m/d) Planung Die Autobahn GmbH des Bundes
PFINDER KG-Firmenlogo
Produktentwickler (m/w/d) Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung PFINDER KG
Böblingen Zum Job 
Hitzler Ingenieur e.K.-Firmenlogo
Projektleiter im Bau-Projektmanagement (m/w/d) Hitzler Ingenieur e.K.
Düsseldorf Zum Job 
WTM ENGINEERS GMBH-Firmenlogo
BIM-Modeler (m/w/d) für den Bereich Ingenieurwasserbau WTM ENGINEERS GMBH
Hamburg, Kiel, Rostock Zum Job 
Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH-Firmenlogo
Master / Diplom in Physik oder Elektrotechnik als Vertriebsingenieur/in für Bereich Analytical (m/w/d) Hamamatsu Photonics Deutschland GmbH
Herrsching am Ammersee Zum Job 
Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Technologie und Tourismus-Firmenlogo
Referentin/Referent (m/w/d) im Referat "Straßenbau" Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Technologie und Tourismus
Mercer Stendal GmbH-Firmenlogo
Betriebsingenieur Mechanik (m/w/d) Mercer Stendal GmbH
Arneburg Zum Job 
Hamburger Hochbahn AG-Firmenlogo
Techniker / Ingenieur Elektrotechnik Wartung / Instandhaltung (w/m/d) Hamburger Hochbahn AG
Hamburg Zum Job 
Städtisches Klinikum Dresden-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Technische Gebäudeausrüstung (TGA) Städtisches Klinikum Dresden
Dresden Zum Job 
Rohde & Schwarz Österreich GesmbH-Firmenlogo
Softwareentwickler (m/w/d) Embedded Systems Rohde & Schwarz Österreich GesmbH
Singapur, Stuttgart, Berlin, München Zum Job 
Carl Zeiss Meditec AG-Firmenlogo
Applikationsingenieur (m/w/x) Carl Zeiss Meditec AG
Carl Zeiss Meditec AG-Firmenlogo
Process Engineer (m/w/x) Carl Zeiss Meditec AG
Carl ZEISS MultiSEM-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Elektronik (m/w/x) Carl ZEISS MultiSEM
Oberkochen Zum Job 
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)-Firmenlogo
Ingenieurinnen und Ingenieure (w/m/d) in den Fachrichtungen Versorgungstechnik und Gebäudeautomation Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)-Firmenlogo
Ingenieurinnen und Ingenieure (w/m/d) in den Fachrichtungen Elektro- bzw. Nachrichtentechnik Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
GEBHARDT Fördertechnik GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsprojektleitung Robotik & Lagerfahrzeuge (m/w/d) GEBHARDT Fördertechnik GmbH
Sinsheim Zum Job 

Zum Mars in 45 Tagen?

Es ist zwar noch nicht klar, wie lange ein Flug von der Erde zum Mars mit einem Nuklear-Antrieb dauern würde, aber einige Medien haben bereits eine voraussichtliche Flugdauer genannt: 45 Tage. Das soll das Ergebnis einiger Berechnungen sein. Es wäre ein deutlicher Unterschied zu den sieben Monaten, von denen man bisher ausging, um den Mars zu erreichen. Und das heißt: völlig andere Perspektiven für die Raumfahrt.
„Mit Hilfe dieser neuen Technologie könnten Astronauten schneller als je zuvor ins All und wieder zurück reisen – eine wichtige Fähigkeit zur Vorbereitung von bemannten Missionen zum Mars“, kommentierte NASA-Chef Bill Nelson in der entsprechenden Pressemitteilung. Mit anderen Worten: Wenn Menschen künftig zum roten Planeten fliegen, würden ihre Raumschiffe einen kleinen Atomreaktor an Bord haben.

Menschen zum Mars schicken?

„Die Ausweitung unserer Partnerschaft auf den Nuklearantrieb wird dazu beitragen, das Ziel der NASA, Menschen zum Mars zu schicken, voranzutreiben,“ kommentierte die stellvertretende NASA-Chefin Pam Melroy in der NASA-Pressemitteilung.
Die kürzere Flugzeit durch den Einsatz einer nuklearen thermischen Rakete könnte auch die Risiken für die Astronauten verringern. Damit ist diese Zeitverkürzung eine Schlüsselkomponente für bemannte Missionen zum Mars. Schließlich erfordern längere Reisen mehr Vorräte und robustere Systeme.

Aber nicht nur das: Auch das Risiko der Strahlenbelastung der Astronautinnen und Astronauten wird durch die deutliche kürzere Flugzeit sinken. Es geht dabei um die erhöhte Strahlendosis der solaren und galaktischen Komponenten der Weltraumstrahlung (Elektronen, Protonen und hochenergetische schwere Teilchen). „Abschätzungen zeigen, dass Astronauten während einer Marsreise mit einer Strahlenbelastung zu rechnen haben, die weit über dem amtlichen Grenzwert von jährlich 20 mSv für beruflich strahlenexponierte Personen in Europa liegt“, das hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) berechnet.

Wie soll eine Rakete mit einem Nuklear-Antrieb funktionieren?

Ein spezieller Atomreaktor erzeugt mit einem thermischen Nuklear-Antrieb extrem hohe Temperaturen, was die Umwandlung des flüssigen Wasserstoffes in ionisierten Wasserstoff ermöglicht. Das Gas steht unter enorm hohem Druck. Wenn es durch eine Düse austritt, treibt es die Rakete an. Mit anderen Worten: Das Triebwerk überträgt die vom Reaktor erzeugte Wärme auf einen Flüssigtreibstoff, der expandiert und durch eine Düse ausgestoßen wird, um das Raumfahrzeug anzutreiben. Damit sind thermische Nuklearraketen viel effizienter als herkömmliche Antriebe.
Allerdings geht es dabei bisher nur um ein Konzept, also Theorie. Die Methode muss noch in der Praxis erprobt werden. Wie Heise in Bezug auf Spacenews berichtet, soll der Test in mindestens 700 km Höhe stattfinden. So kann es sichergestellt werden, dass dadurch kein radioaktives Material die Erde erreicht. Die enormen Risiken für die Umwelt im Falle einer Panne, waren früher der Hauptgrund dafür, dass die Entwicklung dieser Technologie aufgegeben wurde.

Ein nuklearer Antrieb für Raumschiffe – keine neue Idee

Eigentlich hatte man schon früher die Idee, nukleare Antriebe in der Raumfahrt zu verwenden. So hat 1965 die U.S. Air Force einen Satelliten ins Weltall gestartet, der einen kleinen Atomreaktor an Bord trug. Allerdings war er nach eineinhalb Monaten unbrauchbar und treibt heute als Weltraumschrott um die Erde.

 

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Content-Managerin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.