Ein Forscher der University of Central Florida wurde von der NASA mit 50.000 US-Dollar ausgezeichnet, um den bisher schnellsten Raketenantrieb zu entwickeln, ein Fortschritt, der verspricht, zukünftige Weltraummissionen zu revolutionieren.
Das bahnbrechende Projekt wird den rotierenden Detonationsraketenmotor erneuern. Diese Art von Raketentriebwerk nutzt hochenergetische Explosionen, um mehr Energie zu erzeugen und dabei weniger Treibstoff zu verbrauchen, wodurch die Triebwerkseffizienz erheblich gesteigert und die Kosten und Emissionen der Raumfahrt gesenkt werden. Die Technologie kann auch in Flugzeugen eingesetzt werden, was transatlantische Flugzeiten von Stunden bis zu Minuten ermöglicht.
Was ist ein Rotationsdetonationsraketentriebwerk?
Das Drehdetonationsraketentriebwerk wird von konstanten Mach-5-Explosionen angetrieben, die durch das Innere des Triebwerks wirbeln. Diese Explosionen werden durch Wasserstoff- und Sauerstoff-Treibmittel angeheizt, die in bestimmten Mengen in das System eingespeist werden.
Mach-5-Explosionen erzeugen Energiestöße, die sich mit einer Geschwindigkeit zwischen 4.500 und 5.600 Meilen pro Stunde ausbreiten – was mehr als der fünffachen Schallgeschwindigkeit entspricht. Durch die Nutzung der erheblichen Kraft dieser hochenergetischen Explosionen kann mehr Energie mit weniger Kraftstoff erzeugt werden. Dies optimiert die Motoreffizienz drastisch, macht die Raumfahrt wirtschaftlicher und begrenzt schädliche Emissionen.
Was beinhaltet das Projekt?
Das Unterfangen wird von Kareem Ahmed geleitet, der seit Jahren Rotationsdetonationsraketentriebwerke erforscht und außerordentlicher Professor an der Fakultät für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der University of Central Florida ist.
Die Finanzierung von 50.000 US-Dollar wird es dem Team ermöglichen, einen Ersatz für die rotierende Detonationsrakete für das traditionell verwendete RL10-Triebwerk zu entwickeln, das derzeit die meisten Raumflüge antreibt, wie z. B. das kommende Artemis-Missionen.
Varianten des RL10-Motors werden auch in mehreren Trägerraketen verwendet, darunter Atlas V, Vulcan und Orbital ATK OmegA. Die Forscher haben bereits veröffentlicht eine Studie, die die potenzielle Leistung des Rotationsdetonationsraketentriebwerks demonstriert.
Ahmed kommentierte: „Wir haben die Technologie demonstriert. Jetzt ist Entwicklung angesagt. Da die US-Regierung der weltweit größte Nutzer von Startdiensten ist, wird die Weiterentwicklung der billigeren, leistungsstärkeren Rotationsdetonationsraketentriebwerkstechnologie zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.“
Weitere kommerzielle Anwendungen
Dieser hochmoderne Triebwerkstyp könnte auch eine Reihe von kommerziellen Anwendungen haben und neue Märkte wie globale satellitenbasierte Hochgeschwindigkeits-Internetdienste aufgrund niedrigerer Startkosten ermöglichen.
Darüber hinaus verlassen sich Bundesbehörden, darunter die NASA, das Verteidigungsministerium, das National Reconnaissance Office und die National Oceanic and Atmospheric Administration, auf Satelliten und sollen sich die Technologie zunutze machen.
Rotationsdetonationsraketentriebwerke könnten auch zur Verbesserung des kommerziellen Flugverkehrs eingesetzt werden, indem sie Reisen von Küste zu Küste in weniger als 30 Minuten und Flüge von New York nach London in nur fünf Minuten ermöglichen.
