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Visionen: Seiltrick im Weltall
Die Zukunft des Weltraumtransports hängt an einem dünnen Faden - allerdings an einem sehr reißfesten. Seilkonstruktionen könnten bald Shuttleflüge ersetzen: Ein solcher "Weltraumaufzug" würde Zeit und Geld sparen helfen.
Der Weltraum: unendliche Weiten, fast unendliche Transportkosten. Wer Lasten ins All befördern oder zurück auf die Erde holen will, zahlt gesalzene Preise. Über 24 000 Euro pro Kilogramm Nutzlast lässt sich die NASA für einen Shuttle-Flug vergüten. Hauptkostenfaktor: Jede der beiden Feststoffraketen des Space Shuttle benötigt pro Start über 500 Tonnen Spezialbrennstoff. Hinzu kommen 700 Tonnen flüssigen Sauer- und Wasserstoffs. Außerdem sind die Starts von vielen externen Faktoren abhängig, schlechtes Wetter kann einen Shuttle-Flug um Tage verzögern.
Um die Weltraumnutzung ökonomisch attraktiv zu machen, liegen in den Schubladen der NASA längst alternative Konzepte, zum Beispiel dieses: Ein Seil aus speziellem Karbonmaterial könnte von der Erdoberfläche ins Weltall führen, am Ende befände sich eine Raumstation. Diese müsste in einem geostationären Orbit liegen, sodass die gesamte Konstruktion sich synchron zur Erddrehung mitbewegte - denn andernfalls würde sich das Kabel unweigerlich um den Planeten wickeln.
Von der Bodenstation am Äquator verkehrten nach diesen Vorstellungen elektromagnetisch angetriebene Raumgleiter entlang des Kabels ins All und zurück. Die heutige Technologie erlaubt das nicht, "aber noch in diesem Jahrhundert werden wir soweit sein", meint David Smitherman vom NASA Advanced Projects Office.
Bis dahin müssten mithilfe der Nanotechnologie erst einmal extrem reißfeste, federleichte und vor allen Dingen lange Kabel herzustellen sein, denn die geostationäre Umlaufbahn um die Erde befindet sich in immerhin 36 000 Kilometer Höhe. Diese Anforderungen könnten laut Smitherman Seile aus Kohlenstoff-Fasern, bestehend aus so genannten "Karbon-Nanotubes", erfüllen.
Die Proben sollen mit einem angeleinten "Subsatelliten" von etwa 20 Kilogramm Fassungsvermögen hinabgelassen werden. Weil der Satellit mit abnehmender Flughöhe potenzielle Energie einbüßt, würde seine Bewegungsenergie größer, und er mithin schneller werden als das Mutterschiff. Durch die Leine schließlich gebremst, würde der Satellit ins Pendeln geraten. Und würde das Seil dann zu einem genau berechneten Zeitpunkt gekappt, erführe der Flugkörper einen weiteren Bewegungsimpuls, der ihn auf Wiedereintrittskurs in die Erdatmosphäre brächte. So die Theorie.
Vorteil des Verfahrens: Das Seil würde eine sehr präzise Steuerung der Flugbahn des Subsatelliten ermöglichen, eine weitaus weniger aufwendige zudem als durch Lenk- und Bremsraketen. Außerdem würden die Proben vor größeren Erschütterungen bewahrt und durch den simplen Aufbau von Kapsel und Spule beträchtliche Kosten für Steuerungsmechanismen, Elektronik und Logistik gespart.
Die erforderlichen Seiltechniken hat Ferdinand Hermanns, Fachmann für Elektro- und Regelungstechnik am Rhein-Ahr-Campus der FH Koblenz entwickelt; unter anderem eine spezielle Maschine zur Herstellung einer Seilspule. Auf dieser modernsten "Garnrolle" der Welt werden 35 Kilometer Seil aus dem Spezialmaterial "Dyneema" extrem hoch komprimiert aufgewickelt.
Um es reibungslos abrollen zu können, ist der Abspulstand mit ausgefeilter Sensorik ausgestattet, jede kleinste Bewegung des 0,9 Millimeter starken Kabels wird vom Computer kontrolliert. Ein erster, ursprünglich schon für dieses Jahr geplanter Weltraumversuch von einem russischen Progress-Versorgungsschiff aus hängt nur noch von der Finanzierung ab.
Einen weiteren Transportweg in den Weltraum eröffnet nach den Visionen von NASA-Ingenieuren eine gewaltige, 15 Kilometer hohe Startrampe für Magnet-Gleiter - ähnlich dem Transrapid. Auf diese Weise müsste weitaus weniger Energie aufgewendet werden als beim Start eines Space Shuttle. Denn heutige Raketen benötigen einen Großteil ihres Treibstoffs einzig, um das gewaltige Eigengewicht des Treibstoffs zu befördern.
Irgendwann in diesem Jahrhundert, da sind sich Techniker wie Smitherman oder Hermanns sicher, wird man einfach in einen Transporter einsteigen und auf den Knopf für "Weltall" drücken.
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