Raumfahrtantrieb nach dem Vorbild der Natur

Um sich gegen Feinde zur Wehr zu setzen, nutzt der Bomardierkäfer heiße Gase, mit denen er den Angreifer „beschießt“. Der dazu aufgebaute Druck entsteht durch das Mischen zweier sehr reaktiver Chemikalien. Dieses Prinzip wollen jetzt Wissenschaftler des Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen nutzen, um Satelliten und Raumsonden zu manövrieren. Der nötige Schub erfolgt nicht kontinuierlich, sondern in Form von schnell aufeinander folgenden Pulsen und ausschließlich mit „grünen Treibstoffen“.

Der sperrige Name des Antriebskonzepts lautet „Pulsed Chemical Rocket with Green High Performance Propellants“ oder kurz: „PulCher“, was im Lateinischen „schön“ bedeutet. Hier wird Treibstoff unter niedrigem Druck in die Brennkammer geleitet, der sich mit Hilfe eines Katalysators entzündet. Dadurch steigen Druck und Temperatur und es entsteht ein kurzer Schubimpuls. Ist dieser abgeklungen, fließt neuer Treibstoff nach und der Prozess beginnt erneut. Zwei Varianten des Antriebs sind in der Entwicklung. Eine davon arbeitet mit nur einem Treibstoff und nutzt als Katalysator ein festes Metallgranulat. Eine zweite Variante nutzt zwei Treibstoffe, die bei Kontakt selbst zünden. Letztere ahmt exakt den „Explosionsapparat“ des Bombardierkäfers nach. Die Vorteile des Systems liegen in seiner Effizienz, der Verwendung weniger toxischer Treibstoffe als bisher und einer beträchtlichen Platz- und Gewichtsersparnis. Dadurch sinken auch die Kosten. Bisher kommt hier meist der hochgiftige und krebserregende Treibstoff Hydrazin zum Einsatz, der zudem einen hohen Brennkammerdruck erfordert.