Ionenantrieb

Der Ionenantrieb ist seit etlichen Jahrtausenden das gebräuchlichste Fortbewegungsmittel zur Überbrückung einer Entfernung im Weltraum mit Unterlichtgeschwindigkeit. Das Prinzip des Antriebs funktioniert sowohl bei einem Ein-Mann-Jäger als auch bei kilometerlangen Schlachtschiffen. So gut wie alle Produzenten in der Galaxis haben ihre Antriebssysteme in der Herstellung vereinheitlicht, um die Treibstoff- und Ersatzteilversorgung zu verbessern und zu gewährleisten.

Geschichte

Fast jede galaktische Zivilisation hat die ersten Schritte in der Raumfahrt mit Verbrennungsantrieben getan. Diese verbrannten in den meisten Fällen begrenzt verfügbare fossile Rohstoffe und hatten einen weiteren großen Nachteil: Der Platz zum Transport jenes Treibstoffes war begrenzt. Da sich gleichzeitig die Masse des Schiffes erhöhte, benötigte es wiederum größere Treibstoffreserven. Eine neue Methode zur Fortbewegung im Weltraum musste gefunden werden. Resultierend aus der Forschung nach Alternativantrieben gelang der Durchbruch mit dem Ionenantrieb, der nicht viel Platz und Gewicht für Treibstoff verbrauchte. Außerdem kam es nicht mehr so häufig zu Unfällen, die durch die Explosion von Treibstofftanks verursacht wurden. Ein Beispiel für eine Ausnahme bei der Benutzung der Ionenantriebe sind die Schubschiffe der Yevethaner.

Funktionsweise

Schematische Funktionsweise des Ionenantriebs.

Der Ionenantrieb arbeitet nach dem Rückstoßprinzip, das heißt, dass in einem geschlossenen System der Gesamtimpuls von Gegenständen immer gleich groß sein muss. Da die Formel des Impulses p = m * v lautet und die Masse des Raumschiffs deutlich größer ist als die der Ionen, müssen diese auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden (zwischen 10 und 130 km/s).

Zunächst werden Gasteilchen (in den meisten Fällen Tibannagas) ionisiert, das heißt elektrisch positiv aufgeladen. Danach können sie in einem elektrischen Feld durch die Lorentzkraft beschleunigt werden. Im Anschluss daran passieren die Teilchen den sogenannten Neutralisator, der ihnen wieder Elektronen zuführt, um sie elektrisch neutral zu machen. Anschließend bewegen sich die Gasteilchen durch eine Düse, die die Gasteilchen komprimiert, sodass jene dann als kompakter Strahl austreten.

Der Neutralisator ist ein wichtiger Bestandteil des Systems. Ohne ihn würde der Strahl diffundieren, das heißt die geladenen Moleküle würden sich gegenseitig abstoßen und in einem Bogen zum Raumfahrzeug zurückkehren. Dort würden die herausgeschlagenen Elektronen aus den Gasmolekülen für einen Elektronenüberschuss sorgen und den Antriebsbereich damit negativ aufladen. Die Anziehungskraft zwischen Ionen und Flugkörper würde die Schubwirkung aufheben.

Quellen

• SW-Empire.de
• Wikipedia.org
• Wookieepedia.com
• Autor: Cabur