Saturday, 28. May 2016
05.11.2014
 
 

Geheimnisvoller Raumschiffantrieb: Macht die NASA das Unmögliche möglich?

Andreas von Rétyi

Zurzeit kursieren verschiedene Gerüchte, die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA arbeite an einem exotischen Antriebssystem, das den Gesetzen der Physik nach bisherigem Verständnis widerspreche. Wenn allerdings das Konzept aufgeht, könnten Raumschiffe ohne Treibstoff starten und große Strecken zurücklegen. Was spielt sich also derzeit ab?

 

So ganz will die NASA nicht mit Informationen herausrücken, aber was bisher bekannt ist, lässt zumindest ein paar Schlussfolgerungen zu. Gerade in Zeiten, in denen das bemannte US-Raumfahrtprogramm eine Krise durchmacht und die Versorgung der Internationalen Raumstation ISS von offenbar überforderten privaten Unternehmen abhängig ist, gerade in Zeiten, in denen außerdem wieder deutliche politische Spannungen zwischen USA und Russland herrschen und schließlich noch Unglücksfälle wie kürzlich die Explosion der Antares-Rakete für Rückschläge sorgen, wären neue Konzepte auch zu Antriebssystemen mehr als willkommen.

 

Wenn dann auch noch umweltfreundliche Lösungsansätze vorgestellt werden, die abgasfreie »Raketen« als echte Möglichkeit für die Zukunft präsentieren, scheint das beinahe schon zu schön, um wahr zu sein. Erste Schritte auf dem Weg zu dieser sauberen Technologie seien bereits geglückt, so behaupten die einen oder anderen Fachleute sowie nicht zuletzt private Erfinder. Allerdings bestätigt auch die NASA erstaunliche eigene Ergebnisse. Und das macht hellhörig. Worum geht es bei der ganzen Geschichte?

 

Irgendwann soll ein »Microwave Thruster«, also ein Mikrowellen-Antrieb dafür sorgen, treibstofflose Fluggeräte ins All zu starten und durch den Raum zu manövrieren. Angeblich haben erfolgreiche Labortests die prinzipielle Machbarkeit bestätigt. Der Antrieb hätte den Vorteil, eben ohne jene immensen Mengen an Treibstoff auszukommen, wie sie normalerweise für die Raumfahrt nötig sind. Raketen sind an sich nichts als riesige Tanks mit nur wenig Nutzlast, die bei ein paar Prozent der Gesamtmasse liegt. NASA-Wissenschaftler und -Ingenieure wollen nun rein mittels Mikrowellen bei 30 Watt einen Schub von 30 bis 50 Mikronewton erzeugt haben. Das ist zwar extrem wenig, soll aber die Machbarkeit demonstrieren.

 

Was hier in Ansätzen vorgestellt wird, ist dem Prinzip nach ein reaktionsloser Antrieb, etwas bislang Utopisches. Raumschiffe, die sich lautlos und ohne Ausstoß von Abgasen majestätisch in den Himmel erheben, wären etwas Fantastisches, doch die irdische Technologie hinkt bislang weit hinterher. Der britische Luftfahrtingenieur Roger J. Shawyer glaubt allerdings, mit seinem EmDrive-Antrieb die Barriere zur Realität überwunden zu haben. Dieses System stellt sich als Magnetron dar, als Mikrowellen-Generator.

 

Dieser Mechanismus befindet sich innerhalb einer ganz besonders geformten, sich verjüngenden und versiegelten Zelle. Sobald das Magnetron in diesem Metallbehälter eingeschaltet wird, stoßen die erzeugten Mikrowellen gegen die Wände, allerdings mit asymmetrischer Druckverteilung, bedingt durch die Formgebung des Behälters. Daher müsste sich das gesamte System in Bewegung setzen.

 

Das klingt recht einfach, doch die Physik tut sich mit diesem Konzept ziemlich schwer. Tatsächlich erinnert die Idee an Münchhausen, der sich am eigenen Schopf aus dem Sumpf zieht. Der allgemeinen Sichtweise zufolge gilt die Impulserhaltung: So auch im Falle eines mit Treibstoff gefüllten, im All befindlichen Raumschiffs. Bei Zündung verbrennt ein geeignetes Gasgemisch und tritt mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse aus. Die Gasmenge ist relativ gering, aber die Austrittsgeschwindigkeit hoch.

 

Das Raumschiff wird dadurch in die Gegenrichtung bewegt – seine hohe Masse bedingt eine gegenüber der Austrittsgeschwindigkeit des Gases entsprechend niedrigere Geschwindigkeit. Lediglich das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit bleibt in beiden Fällen gleich, der Impuls wird also erhalten, genau wie Newton einst vorhersagte und ganze Physikergenerationen später bestätigen konnten. Actio gleich Reactio, entsprechend dem dritten newtonschen Axiom. Und der Raketenantrieb nutzt dieses Prinzip, er ist ein Reaktions- oder Rückstoßantrieb. Shawyer glaubt allerdings, dass seine neue Form des Antriebs die klassischen Gesetze nicht verletzt und sich mit Hilfe der Relativitätstheorie durchaus erklären lässt, weshalb manchmal auch von einem Relativitätsantrieb die Rede ist. Außerdem soll die Quantenphysik eine Rolle spielen.

 

Zumindest machen derzeit entsprechende Behauptungen die Runde, denen zufolge fortwährend Wolken aus Teilchen und Antiteilchen entstehen, um anschließend wieder der Vernichtung anheimzufallen. Es handelte sich demnach um virtuelle Teilchen des Vakuums, die je nach Energie unterschiedlich lange Existenzdauern besitzen, entsprechend der Unschärferelation. Kaum näher bestimmte Wechselwirkungen sollen für die erzeugte Kraft verantwortlich sein.

 

Allerdings findet sich zumindest im kurzen theoretischen Dokument »A Theory of Microwave Propulsion Spacecraft« von Roger Shawyer keine Erwähnung des Quantenvakuums und virtueller Teilchen. An sich wäre ein neuartiger Motor, der Quantenfluktuationen des Vakuums nutzt und von dort stammende Teilchen ausstößt, ein Quantenvakuum-Plasma-Antrieb. Doch der EmDrive ist in sich geschlossen, er stößt nichts aus.

 

Shawyer zeigt das Grundprinzip anhand von Berechnungen mit klassischen Gleichungen auf und leitet schließlich die Antriebskraft ab, doch beruft er sich nicht allein auf Theorie. Vielmehr spricht er von gelungenen Praxistests. Das britische Handelsministerium hat ihn sogar mit 45.000 Pfund bezuschusst – zur Unternehmensgründung und Weiterentwicklung seiner Ideen. Wie Shawyer selbst erklärt, seien bisher sieben unabhängige und positive Bewertungen seiner Arbeit vorgenommen worden.

 

Die meisten Wissenschaftler allerdings bezeichnen seine Ideen als abwegig. Zwar tragen Mikrowellen einen Impuls mit sich, und nicht zuletzt basieren Photonenantriebe ebenfalls auf diesem Prinzip. Doch die elektromagnetische Strahlung, die in Shawyers System entsteht, dringt nicht nach außen in die Umgebung, sondern wirkt nur innerhalb des Metallbehälters. Nach allgemeiner Ansicht kann sie aber in diesem Gefängnis auch nicht als Antrieb wirksam werden. Das ist gleichzeitig der Grund dafür, warum die meisten Physiker dem Erfinder nicht folgen wollen und von einem großen Irrtum seinerseits sprechen.

 

Nun gibt es noch andere Konstrukteure, die ähnliche Apparate entwickelt haben wollen. Auch einige Forscher, darunter die chinesische Raketenexpertin Juan Yang und ihre Kollegen, berichteten bereits vor geraumer Zeit von erfolgreichen Tests. Und schließlich kam dann noch eine Forschergruppe der NASA-»Eagleworks«-Laboratories ins Spiel, die Shawyers Antriebskonzept oder die sogenannte Cannae-Drive des Erfinders Guido P. Fetta bestätigen.

 

Eagleworks, das ist eine NASA-Denkfabrik für fortschrittliche Antriebskonzepte, die offiziell unter NASA/JSC Advanced Propulsion Laboratory firmiert. Die NASA-Forscher lassen zu diesem völlig neuen Konzept lediglich verlautbaren:

»Die Testergebnisse legen nahe, dass … das Design, welches als elektrisches Antriebssystem einzigartig ist, eine Kraft erzeugt, die mit keinem klassischen elektromagnetischen Phänomen erklärbar ist und deshalb möglicherweise eine Interaktion mit dem virtuellen Quanten-Vakuumplasma demonstriert.«

Das klingt bereits nach »freier Energie«. Die Forscher stellen allerdings schlichtweg Messergebnisse fest und wollen noch keine präzise physikalische Begründung vorlegen. Das wäre dann ein eigener Schritt, der sicherlich einige Zeit in Anspruch nehmen und vor allem die theoretischen Physiker fordern würde.

 

Bei den Experimenten wurden winzige Kräfte erzeugt, offenbar genug, um die prinzipielle Möglichkeit zu demonstrieren. Sollte das zutreffen und sich die Effizienz in Zukunft sehr wesentlich steigern lassen, wären bemannte Flüge zu Planeten wie Mars und Saturn möglich, so schließt eine betreffende Publikation von Eagleworks.

 

Selbst, wenn die jetzt erzeugten Kräfte verschwindend klein sind, würde ihre Bestätigung allerdings eine revolutionäre Veränderung im physikalischen Denken heraufbeschwören. Doch die Aussagekraft der Tests mit all ihren potenziellen Fehlerquellen sei derzeit zu niedrig und weit von einem sicheren Nachweis entfernt, so die gegenwärtig vorherrschende Ansicht. Auch die NASA-Gruppe sieht deutlichen Bedarf in unabhängigen Reproduktionen des Tests.

 

Seltsam scheint bei der Geschichte auch, dass ein berichtetes Schub-Leistungs-Verhältnis von 5,3 Mikro-Newton pro Watt vom theoretischen Wert von lediglich 3,3-Nano-Newton pro Watt bei weitem nicht erreicht wird. Dies und etliche weitere Gründe lassen Fachleute stark an den Ergebnissen zweifeln, manche unter ihnen erinnern auch an die Meldung überlichtschneller Neutrinos vom September 2011. Aber vielleicht werden die Zweifler ja noch eines Besseren belehrt.

 

 

 

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Leser-Kommentare (24) zu diesem Artikel

07.11.2014 | 04:27

Steckdosenrakete

Das ist ja schön! ... Wenn man das Magnetron einschaltet dann gibt es Rückstoß. - Halt nochmal zum Anfang, einschaltet - etwas einschalten? War da nicht was? Wenn man etwas einschaltet muss Energie da sein! Das Magnetron arbeitet ja nicht aus dem nichts oder mit quantenfluktuationen ohne zutun, das wär ja toll, wird aber nicht funktionieren. Da es ohne etwas nicht geht muss also doch Energie da sein. Wo kommt die her? Eine Steckdose im Flug gibt es wohl kaum. Batterien? Glaube...

Das ist ja schön! ... Wenn man das Magnetron einschaltet dann gibt es Rückstoß. - Halt nochmal zum Anfang, einschaltet - etwas einschalten? War da nicht was? Wenn man etwas einschaltet muss Energie da sein! Das Magnetron arbeitet ja nicht aus dem nichts oder mit quantenfluktuationen ohne zutun, das wär ja toll, wird aber nicht funktionieren. Da es ohne etwas nicht geht muss also doch Energie da sein. Wo kommt die her? Eine Steckdose im Flug gibt es wohl kaum. Batterien? Glaube kaum dass die ausreichen... Atomkraft? Zu gefährlich... Wie funktioniert das?


07.11.2014 | 01:18

IS

OK, einige weiterführende Gedanken hierzu: 1.Explosionsantriebe funktionieren indem Krafstoff verbrannt wird und die Idee mit Mikrowellen scheitert bisher daran, dass Aktionskraft und Reaktionskraft gleich sind. D.h., dass der Ausstoss einer Rakete im All gleich viel Schub in beide Richtungen erzeugt - also in Richtung des Ausstosses aber eben leider auch in Richtung der Flugbahn - der Effekt hebt sich alsoi gegenseitig auf. 2. Die Neuerung so wie ich es hier verstehe, könnte...

OK, einige weiterführende Gedanken hierzu: 1.Explosionsantriebe funktionieren indem Krafstoff verbrannt wird und die Idee mit Mikrowellen scheitert bisher daran, dass Aktionskraft und Reaktionskraft gleich sind. D.h., dass der Ausstoss einer Rakete im All gleich viel Schub in beide Richtungen erzeugt - also in Richtung des Ausstosses aber eben leider auch in Richtung der Flugbahn - der Effekt hebt sich alsoi gegenseitig auf. 2. Die Neuerung so wie ich es hier verstehe, könnte sich ergeben, in dem die Mikrowellen abschiessende Vorrichtung lotrecht zur Flugrichtung angebracht wird und der Ausstoss der Mikrowelle durch den Zylinder umgelenkt wird in Richtung ausstoss der Rakete - und auf der anderen Seite die Kraft die entsteht die Rakete drehen würde. 3. Diese Drehung könnte man ausgleichen, in dem man 2 Mikrowellen ausstossende Vorrichtungen im Zylinderkopf gegenüber anbringt, und sie leicht zueinander versetzt. So würden die Mikrowellen sich nicht gegenseitig aufheben, allerdings würde sich die Drehkraft gegenseitig aufheben können. 4 Die Mikrowellen würden dann im Zick-Zack-Kurs den konischen Zylinder durchqueeren, und am breiteren Ende den Zylinder verlassen, was gleichbedeutend mit einer Schubkraft für die Rakete nach Vorne ist. Bleibt nur noch die Frage wie man Mikrowellen generiert oder zumindest neu ausrichtet ohne Energieverbrauch - also ohne Treibstoffverbrauch. Da kommt dann die neue Physik ins Spiel oder? Ich finde den Gedanken mit den versetzt angebrachten Mikrowellen-Pistolen einfach gut, und dann Zick-Zack-Kurs laufenden Wellen die die Rakete beschleunigen. Das war ein Gedankengang der sich mal ganz im Brain-Storm beim Lesen des Artikels ergeben hat. Danke dafür! LG


06.11.2014 | 23:00

´Willi

Würde mich schon sehr wundern, wenn Sie diese Technik nicht schon lange besitzen, nur dass sie sie eben in der Weltraumtechnik noch nicht voll beherrschen. Und noch wichtiger, die freie Energie darf uns Menschen zur fast kostenlosen Energieerzeugung nicht genehmigt werden, denn mit Öl und Gas und Windrädern für die man Trassen durch ganze Länder benötigt wird der gesamte Militärapparat unterhalten.Will man uns damit wissen lassen, dass diese Technik erst mal im Weltraum getestet...

Würde mich schon sehr wundern, wenn Sie diese Technik nicht schon lange besitzen, nur dass sie sie eben in der Weltraumtechnik noch nicht voll beherrschen. Und noch wichtiger, die freie Energie darf uns Menschen zur fast kostenlosen Energieerzeugung nicht genehmigt werden, denn mit Öl und Gas und Windrädern für die man Trassen durch ganze Länder benötigt wird der gesamte Militärapparat unterhalten.
Will man uns damit wissen lassen, dass diese Technik erst mal im Weltraum getestet werden muss und es noch gaaanz lange dauert, sozusagen bis zum St. Nimmerleinstag bis man sie uns gar nicht zugestehen will. Aber man muss uns ja einen Grund liefern, wenn beim Start der Weltraumraketen keine Abgase mehr entstehen. Teufel noch mal, das ist doch zu auffällig. Also bringen wir dies der Menschheit doch einfach mal auf diese Weise bei.


06.11.2014 | 19:01

wersglaubt

@ Jeanette, such mal mit "tesla" bei www.pollin.de


06.11.2014 | 13:39

St. Germain

@ Jeanette Meinst Du den "Quantum-Energy-Generator" QEG, dessen Bauplan auf der Seite http://www.fixtheworldproject.net/ eingestellt wurde? Die Initiatoren empfehlen, daß man auf jeden Fall einen Elektro-Ingenieur hinzuzieht, da zum einen umfangreiches Fachwissen für den Bau eines QEG erforderlich ist und es sich zum anderen um ein Gerät handelt, das mit Hochspannung arbeitet... "Freie Energie"-Geräte gibt´s ja schon lange: Wind- und Wassermühlen...

@ Jeanette Meinst Du den "Quantum-Energy-Generator" QEG, dessen Bauplan auf der Seite http://www.fixtheworldproject.net/ eingestellt wurde? Die Initiatoren empfehlen, daß man auf jeden Fall einen Elektro-Ingenieur hinzuzieht, da zum einen umfangreiches Fachwissen für den Bau eines QEG erforderlich ist und es sich zum anderen um ein Gerät handelt, das mit Hochspannung arbeitet... "Freie Energie"-Geräte gibt´s ja schon lange: Wind- und Wassermühlen sind vom Prinzip her auch welche! Es bedeutet ja nur, daß die Energie zur freien Verfügung steht. Heute versteht man darunter in erster Linie Raum- bzw. Vakuumenergie, aber auch statische Elektrizität und die Nutzung der Energie von Dauermagneten. Entscheidend dabei ist, das der Wirkungsgrad über 1 liegt, dh. daß mehr Energie rauskommt als man reinsteckt...


06.11.2014 | 12:47

leser

Antigravitation im Einsatz: http://orfeu-marketing.com/attachments/File/status.pdf Auch interessant, Viktor Schauberger´s Repulsine und das Projekt Glocke der Nazis. Einfach mal googeln.

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