Projekt Daedalus


Projekt Daedalus
Schema des Daedalus-Raumschiffs

Das Projekt Daedalus war eine Studie, die zwischen 1973 und 1978 von der British Interplanetary Society angefertigt wurde, mit dem Ziel einen realistischen Entwurf eines interstellaren unbemannten Raumschiffs zu erstellen. Das Designkriterium war, dass das Raumschiff auf bereits gegenwärtiger oder in naher Zukunft erreichbarer Technik basieren musste und sein Ziel innerhalb der Lebenszeit eines Menschen (~50 Jahre) erreichen sollte. Das auserwählte Ziel war der Barnards Pfeilstern, der 5,9 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt ist, wobei das unbemannte Raumschiff auch mehrere Sterne anfliegen sollte.[1][2][3]

Inhaltsverzeichnis

Das Ergebnis der Studie

Der Entwurf sieht ein zweistufiges Raumfahrzeug vor, dass durch Trägheitsfusion angetrieben wird. Dieses unbemannte Raumfahrzeug sollte automatisiert agieren können, da aufgrund der Distanz zur Erde in der Kommunikation eine zu große Zeitverzögerung enthalten ist (Jahre bis Jahrzehnte). Da bei dem Raumfahrzeug keine Abbremsung vorgesehen war, sollte dieses mehrere Tonnen wissenschaftlicher Nutzlast transportieren, um den interstellaren Raum und die Sternensysteme näher untersuchen zu können. Im Nachfolgenden die Auflistung der Massen:[1][2]

Startmasse: 54.000 t
Treibstoffmasse: 50.000 t
Strukturmasse: 3.500 t
Nutzlastmasse: 500 t

Schutzschild

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit, dem Vorhandensein von Mikrometeoriden und interstellaren Staub ist das Raumschiff mit einer 50 t schweren und 7 mm dicken Beryllium-Platte ausgestattet. Nähert sich das Raumschiff einem Sternensystem, soll eine zweite Art von Schutzschild etabliert werden. 200 km vor dem Raumschiff soll ein Roboter eine zigarettenförmige Staubwolke etablieren, die jeglichen "Müll" daran hindern soll, dass Raumschiff zu erreichen.[1]

Nutzlast

Das Raumschiff soll neben den Zentralcomputern auch Wartungsroboter beinhalten, die das Raumschiff auf Leckagen überprüfen, warten und reparieren, sowie die Raumsonden für die Sternensystemerforschung vorbereiten. Es sollen hierbei 18 Raumsonden mitgeführt werden, die mit künstlicher Intelligenz ausgestattet sind. Mitgeführte Teleskope sollen vor dem Erreichen und dem Vorbeiflug an dem Sternensystem(e) dieses untersuchen, u. a. auch auf mögliche Planeten im System.[1][2]

Antriebssystem

Um den Barnards Stern in der angestrebten Flugzeit zu erreichen, war ein nicht-chemisches Antriebssystem notwendig, das die notwendige Geschwindigkeit von 12% der Lichtgeschwindigkeit erreichen würde. (Anmerkung: manchmal wird auch 16% angegeben, wobei dies entweder auf ein anderes Zielsternsystem oder eine kürzere Missionszeit zurückzuführen ist.) Dieses ausgewählte Antriebssystem wurde schon im Projekt Orion in Betracht gezogen: der nukleare Pulsantrieb. Im Gegensatz zum Projekt Orion, das mit kleinen nuklearen Ladungen den Vorschub erzeugen soll, setzte das Team vom Projekt Daedalus auf die Trägheitsfusion. Als Treibstoff sollen Deuterium und Helium-3 für eine Deuterium-Helium-3-Fusion dienen. Durch diese Art der Energiefreisetzung können kleine Detonationen, im Gegensatz zur Fission, erzeugt werden, die einen Impuls auf das Raumschiff übertragen und dadurch beschleunigen.[1][2]

Bei dem Antrieb sollen kleine Pellets (2-4 cm) mit einer supraleitenden Beschichtung, mittels eines elektromagnetischen Beschleunigers (eine Art Railgun) in die Reaktionskammer geschossen werden. Elektronenstrahlen die senkrecht zur Einschussrichtung verlaufen initiieren bei Kollision die Fusions-Zündung. Um die Schubkraft erzeugen zu können, werden 250 Pellets pro Sekunde benötigt. Die Endprodukte (Plasma) werden mittels einer magnetischen Düse aus der Brennkammer geleitet und erzeugen beim Austreten den notwendigen Schub.[4]

Der Missionsablauf

Der Aufbau des Raumschiffs war im Orbit von Jupiter angedacht, da dieser den benötigten Treibstoff Helium-3 zur Verfügung stellen sollte. Außerdem wurde eine Zündung der Triebwerke bei Missionsbeginn im erdnahen Raum als kritisch betrachtet (Interaktion des frei werdenden Plasmas mit dem Erdmagnetfeld).

Bei Missionsbeginn wird die erste Stufe gezündet. Diese soll ca. 2 Jahre lang einen Schub erzeugen, der das Raumschiff auf ungefähr 7% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, wobei 46.000 t Treibstoff verbraucht werden. Nach der Abtrennung der ersten Stufe zündet die zweite Stufe und verbrennt in den darauf folgenden 1,8 Jahren noch 450 t Treibstoff. Danach beginnt der beschleunigungsfreie Flug zum Zielsternensystem, bei dem das unbemannte Raumschiff den interstellaren Raum untersuchen soll.

Ist die Hälfte der Missionsdauer erreicht, beginnt eine erste Observation des Sternensystems mit den mitgeführten Teleskopen. Die zweite Phase beginnt sieben Jahre vor Erreichen des Systems mit dem Start der ersten, sowie zwei Jahre vorher mit der zweiten Raumsonde. Die dritte Phase beinhaltet die Annäherung und den Vorbeiflug, bei dem das Raumschiff mit den internen Teleskopen die schärfsten Aufnahmen tätigen kann. Der Vorbeiflug dauert lediglich 70 Stunden.[1][2]

Literatur

  • Project Daedalus Study Group: A. Bond et al., Project Daedalus - The Final Report on the BIS Starship Study, JBIS Interstellar Studies, Supplement 1978

Weblinks

Einzelnachweise

  1. a b c d e f Adrian Mann: Starship Daedalus. bisbis.com, abgerufen am 30. April 2011 (englisch).
  2. a b c d e Project Daedalus. daviddarling.info, abgerufen am 30. April 2011 (englisch).
  3. Colin Johnston: The stars our destination? Astronotes, Dezember 2007, abgerufen am 30. April 2011 (englisch).
  4. K. F. Long et al.: PROJECT ICARUS: Son of Daedalus Flying Closer to Another Star. Joint Tau Zero Foundation, British Interplanetary Society, 24. Mai 2010, S. 4, abgerufen am 30. April 2011 (englisch).

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