Der Schub eines Ionentriebwerks ist so schwach, dass er auf der Erde kaum einen Schmetterling bewegen würde. Und doch haben Ionentriebwerke Raumsonden zu Asteroiden, dem Mond und dem Zwergplaneten Ceres gebracht. Das Geheimnis ist Zeit: Was am Triebwerk fehlt, gleicht die Betriebsdauer aus.
Wie ein Ionentriebwerk funktioniert
Xenon-Gas wird ionisiert — Elektronen werden durch Bombardement entfernt, die Atome erhalten positive Ladung. Ein elektrisches Gitter beschleunigt diese Ionen auf bis zu 90.000 m/s nach hinten (chemische Triebwerke erreichen ~4.500 m/s). Nach dem Prinzip Aktion = Reaktion entsteht Vorwärtsschub. Ein Kilogramm Xenon erzeugt so viel Gesamtimpuls wie zehnmal so viel konventioneller Treibstoff.
Die Dawn-Mission: Zwei Asteroiden mit einem Raumschiff
NASAs Dawn-Raumsonde (2007–2018) war die erste, die zwei verschiedene Himmelskörper orbitierte: den Asteroiden Vesta und den Zwergplaneten Ceres. Das war nur dank Ionentriebwerk möglich — kein chemisches Triebwerk hätte genug Treibstoff für beide Manöver transportieren können. Dawn betrieb seine Ionentriebwerke über 5.900 Stunden.
Zukunft: Staghound und Weltraumtransport
Ionentriebwerke eignen sich nicht für den Start von der Erde (zu schwach), aber perfekt für Satelliten und interplanetare Missionen. Viele kommerzielle Satelliten nutzen heute elektrischen Antrieb (Ionentriebwerk-Varianten) für Orbitalmanöver. Für Mars-Missionen arbeiten Forscher an skalierten Systemen mit Kilowatt-Leistung.
