Die größte technische Herausforderung in der Raumfahrt sind neuartige Triebwerke. Sie sollen längere Flüge möglich machen

München. Im Rückblick auf die vergangenen 50 Jahre - was hat sich in der Raumfahrt technisch verändert? "Das ist in etwa so, wie wenn man ein Auto aus den 1960er-Jahren mit einem Modell neuester Bauart vergleicht", sagt Prof. Ulrich Walter. "Es sind viele kleine Dinge gewesen, die insgesamt zu großen Fortschritten geführt haben. Revolutionäre Neuerungen hat es bislang allerdings nicht gegeben." Der Physiker verbrachte 1993 zehn Tage im All an Bord der US-Raumfähre "Columbia"; heute ist er Inhaber des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik an der Technischen Hochschule München.

So wie bei Autos arbeite auch die Technik in der Raumfahrt heute erheblich effizienter; zugleich ermögliche sie mehr Komfort. Waren die ersten Raumkapseln noch mit echten Schaltern, analogen Anzeigen und Röhrenbildschirmen ausgerüstet, kamen in den neueren Modellen der US-Space-Shuttles gläserne Cockpits zum Einsatz, die digital fast 100 Funktionen anzeigten, von der Geschwindigkeit bis zum künstlichen Horizont. Effizienter und zugleich widerstandsfähiger sind auch die Raumanzüge geworden. Sie bestehen aus bis zu zwölf Materialschichten. Diese gleichen die extremen Temperaturen im All aus und schützen die Astronauten auch vor Röntgenstrahlen und Mini-Meteoriten. Zudem verfügen die Anzüge heute über größere Sauerstoffflaschen. "Durch diese Technik sind heute sehr viel längere Weltraumspaziergänge möglich", sagt Ulrich Walter.

Die offensichtlichsten Fortschritte zeigen sich aber bei den Raumstationen. Während die sowjetische Soljut 1, die erste Raumstation im All, im Wesentlichen aus einer 16 Meter langen Röhre bestand, die an der Spitze einer Rakete in den Weltraum geschossen wurde, ist die Internationale Raumstation ISS mit einer Spannweite von 109 Metern ein fliegendes Großlabor, ein echter ständiger Außenposten der Menschheit im All. Sechs Astronauten forschen dort unter anderem über Humanphysiologie, Physikalische Chemie und Telekommunikation.

Viel weiter als bis zur ISS in 360 Kilometer Höhe können zumindest die US-Space-Shuttles nicht fliegen; ab Sommer 2011 sollen sie ohnehin nicht mehr starten. Die bemannte Raumkapsel ATV, an der die Europäer derzeit arbeiten, ist ebenfalls in erster Linie für den Flug zur ISS ausgelegt. Die russischen Sojus-Kapseln haben zwar eine bessere Reichweite, doch wenn die Menschheit weit entfernte Ziele wie den Mars anfliegen will - dorthin wären Astronauten sechs Monate unterwegs - müssten Raumschiffe mit neuem Antrieb her, die weniger Treibstoff verbrauchen. Ulrich Walter sieht eine Chance dazu in der Weiterentwicklung von sogenannten Ionentriebwerken, die bisher erst bei Satelliten zum Einsatz kommen.

Klassische Triebwerke basieren auf chemischer Verbrennung: Durch die Verbrennung eines Treibstoffs - in der Regel Flüssigkeiten oder Feststoffe - entsteht ein Gas, dessen Teilchen einen Rückstoß erzeugen. Dieser wird zur Fortbewegung genutzt. Ein Ionentriebwerk beschleunigt die Teilchen nicht durch Verbrennung, sondern in einem elektrostatischen Feld. Dadurch lassen sich die Teilchen erheblich schneller beschleunigen; das Triebwerk benötigt für den gleichen Schub weniger Treibstoff. "Ein solches Triebwerk könnte auch Raumschiffe antreiben und sie womöglich zum Mars bringen", sagt Ulrich Walter.

Planetarium Hamburg: Der Sprung ins All

Das Planetarium Hamburg zeigt anlässlich des 50. Jahrestages der bemannten Raumfahrt die "Fulldome"-Produktion "Der Sprung ins All". Der Animationsfilm von Mirage3D ist eine detailgenaue und authentische Rekonstruktion der Raumfahrtgeschichte. Sie enthält erstaunliche, lang geheim gehaltene Ereignisse der russischen Raumfahrt und der amerikanischen Gemini-, Apollo- und Shuttle-Missionen - und einen spannenden Blick in die Zukunft, von Spaceship One bis zur kommenden Mars-Mission.

Planetarium Hamburg , Hindenburgstraße 1b (Stadtpark), 22303 Hamburg; Eintritt: 8,50 Euro, ermäßigt: 5,50 Euro; Karten: 040 / 42886520, www.planetarium-hamburg.de

Termine im April 2011: • Mi, 06.04., 20:00 • Do, 07.04., 15:00 • Fr, 08.04., 16:30 • Sa, 09.04., 15:00 • Sa, 09.04., 17:30 • So, 10.04., 12:00 • Di, 12.04., 11:15 • Di, 12.04., 13:15 • Di, 12.04., 14:30 • Di, 12.04., 18:30 • Mi, 13.04., 16:15 • Do, 14.04., 12:00 • Do, 14.04., 17:00 • Fr, 15.04., 16:15 • Sa, 16.04., 15:30 • Sa, 16.04., 18:45 • Mo, 18.04., 15:00 • Di, 19.04., 12:00 • Mi, 20.04., 17:00 • Mi, 20.04., 19:30 • Do, 21.04., 12:00 • Sa, 23.04., 14:30 • So, 24.04., 15:00 • Mi, 27.04., 16:15 • Do, 28.04., 15:00 • Fr, 29.04., 16:15 • Sa, 30.04., 16:15. Weitere Termine in den folgenden Monaten.