Mit Zeppelinen ins Weltall

09.05.2004 / Autor: Gero Schmidt

Auf der diesjährigen Space Access-Konferenz wurde ein neues Konzept für ein wiederverwendbares Trägersystem vorgestellt: Riesige v-förmige Luftschiffe mit Ionenantrieb, die in mehr 50 Kilometern Höhe über einen Zeitraum von mehreren Tage auf orbitale Geschwindigkeit beschleunigen. Die Idee ist ungewöhnlich und noch nicht in der Praxis erprobt, doch wenn sie tatsächlich umsetzbar wäre, hätte ein entsprechendes Vehikel eindeutige Vorteile gegenüber den heutigen konventionellen Systemen.

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Weltraumzeppelin vor dem Start und im niedrigen Erdorbit
(Bilder: JP Aerospace)

Die Idee stammt von John Powell, der eine Firma mit seinem Namen gegründet hat -JP Aerospace- um seine Vorstellungen, wie ein kostengünstiger Zugang zum Weltraum zu erreichen sei, zu verwirklichen. Zurzeit beschäftigt man sich dort schwerpunktmäßig mit der Entwicklung kleinerer Ballons und Raketen, doch das langfristige Ziel ist die Entwicklung des Luftschiff-Trägersystems. Ein solches System sähe folgendermaßen aus: Ein Ascender genanntes Luftschiff bringt Fracht und Personen zu einer in etwa 50 km Höhe fliegenden Station. Dieses Dark Syk Station genannte Plattform ist keine orbitale Raumstation, sondern wird genau wie ein Luftschiff allein auf Grund der Tatsache, dass ihre Dichte geringer ist als die des sie umgebenden Mediums, in der Luft gehalten. Dort steigen die Passagiere in ein an die Station angedocktes weitaus größeres Luftschiff um. Dieses berührt niemals den Erdboden, sondern pendelt stets zwischen einer Erdumlaufbahn und der suborbitalen Raumstation hin- und her. Nachdem es abgelegt hat, beschleunigt dieses riesenhafte Luftschiff in etwa fünf Tagen auf orbitale Geschwindigkeit. Es setzt dabei einen elektrischen Antrieb ein.

Die Vorteile eines solchen Transportsystems: Dadurch, dass beim Flug mit dem Luftschiff nur sehr geringe Beschleunigungskräfte auftreten würden, könnten auch ältere Menschen, oder ganz generell Leute mit angeschlagener Gesundheit ins All fliegen. Überhaupt dürfte der Raumflug einiges an Dramatik einbüßen und könnte eher zu etwas alltäglichem werden.

Die Treibstoffeffizienz eines solchen Trägersystems wäre unübertroffen. Da sich konventionelle Raketen anders als ein Luftschiff nicht selbst in der Luft halten können, müssen ihre Triebwerke einen Schub produzieren, der größer ist als das Eigengewicht der Rakte, um die Einwirkung der Schwerkraft auf diese auszugleichen und sie zu beschleunigen. Leider sind die einzigen Triebwerke, die einen ausreichend hohen Schub produzieren, solche, die chemische Treibstoffe verbrennen. Das ist aber keine besonders effiziente Methode.

Elektrische Triebwerke dagegen erzeugen einen sehr geringen Schub, haben dafür aber einen sehr hohen spezifischem Impuls (der spezifische Impuls ist ein Maß dafür, wie effizient der Treibstoff in Schub umgesetzt wird). Da das Luftschiff sich selbst in der Luft hält, können solche Triebwerke hier eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil wäre die größere Sicherheit: Das ganze System wäre weit weniger extremen Belastungen ausgesetzt als es bei heutigen Starts der Fall ist, wo die Rakete in weniger als zehn Minuten auf die mehrfache Geschwindigkeit einer Gewehrkugel beschleunigt wird und die Triebwerke eine Leistung produzieren, die der eines kleineren Kraftwerks entspricht. Bei einer Fahrt mit dem Luftschiff ginge es dagegen sehr gemächlich zu, die orbitale Geschwindigkeit würde nach einem mehrere Tage dauernden Beschleunigungsvorgang erreicht.

Nicht bekannt ist derzeit, was JP Aerospace für die Energieversorgung der Triebwerke plant. Mögliche Optionen wären: Sonnenenergie, ein kleiner Kernreaktor oder per Strahlung vom Boden übertragene Energie. Auch die Frage der Reibungshitze steht im Raum: Das Luftschiff beschleunigt zwar in den obersten Atmosphärenschichten, wo die Luft sehr dünn ist, aber eben nicht außerhalb der Atmosphäre, das es sonst keinen Auftreib mehr hätte. Somit entsteht Reibungshitze. Inwieweit das tatsächlich ein Problem ist, hängt wohl von allem davon ab, in welchen Höhen/Luftdichten das Luftschiff noch flugfähig ist.

Die Idee, Luftschiffe für den Flug ins All einzusetzen, übt eine gewisse Faszination aus. Sollte sie eines Tages Wirklchkeit werden, würden die Zeppeline eine Renaissance erleben, wie sie wohl niemand erwartet hätte.