Die USA arbeiten an einem wiederverwendbaren Feststoffmotor für Raketen, um die Satelliten einfacher und zuverlässiger zu machen.

Neuer Ansatz für Feststoffraketen: Neustart und Regelung des Schubs

Traditionelle Feststoffmotoren funktionieren nur einmal – vom Start bis zum vollständigen Verbrennen des Treibstoffs. Für mehrfache Starts und Manöver muss man auf komplexe, teure Flüssigkeitssysteme zurückgreifen. In den USA wird darüber nachgedacht, wie man den Weltraum zugänglicher machen könnte, wenn ein Feststoffmotor ein- und ausgeschaltet sowie per Befehl geregelt werden könnte.

Wer arbeitet an der Lösung?

Die Zusammenarbeit führt eine Gruppe von Experten aus der Aerospace Corporation, der University of Southern California (USC) und dem Naval Postgraduate School (NPS). Ihr Ziel ist es, einen wiederstartbaren Feststoffmotor mit Plasmasteuerung zu entwickeln.

Wie soll das funktionieren?

Die Idee basiert auf einem nanosekundigen Impulsplasmaentladungsprozess (NPPD). Im Motor werden ultrakurze Hochspannungsimpulse (< 100 ns) eingespeist, die ein Niedertemperaturplasma erzeugen. Dieses Plasma kann die Verbrennung verstärken oder initiieren und – das Wichtigste – ermöglicht eine elektronische Steuerung des Prozesses: Einschalten, Ausschalten und Regelung des Schubs.

Neue Materialien für den Treibstoff

Das Team arbeitet auch an „ion‑flüssigen“ Polymeren – einer Verbindung von hitzebeständigen ionischen Flüssigkeiten mit der Festigkeit eines normalen Polymers. Ein solcher Treibstoff bleibt in einem breiten Temperaturbereich stabil und ist gleichzeitig elektrochemisch aktiv, was für die Plasmasteuerung wichtig ist.

Praktischer Nutzen des Projekts

Das Ergebnis ist ein kompakter, einfacher und potenziell sicherer Motor, der sowohl für Satelliten als auch für interplanetare Fahrzeuge geeignet ist. Er erfordert keine komplexen Pumpensysteme oder Hochspannungsbehälter, bietet aber die Möglichkeit mehrerer Manöver, Orbitkorrekturen und Verlängerung der Missionsdauer.

Forscher prüfen sogar Optionen, solche Motoren auf CubeSats – kleinen Satelliten, die normalerweise keine teuren Flüssigkeitssysteme tragen können – zu montieren. Das eröffnet neue Möglichkeiten für kleine Unternehmen und Bildungseinrichtungen, die sich an kosmischen Projekten ohne große finanzielle Investitionen beteiligen wollen.