Eine internationale Weltraumbehörde

Kürzlich habe ich erläutert, weshalb die Menschheit sich dauerhaft im Weltall ansiedeln wird: Um Unabhängigkeit von den auf der Erde vorhandenen Staaten zu gewinnen und neue Gesellschaftsformen zu entwickeln.

Voraussetzung dafür ist selbstverständlich, dass Zugang zum Weltraum in sehr großem Umfang ermöglicht wird, und die Startkosten pro Masseeinheit so stark gesenkt werden können, dass nicht nur Regierungen oder große Konzerne, sondern sogar Privatpersonen Raumfahrtunternehmungen starten können, dass mit anderen Worten Amateur-Raumfahrt in den Bereich des Möglichen rückt.

Viele nehmen an, dass von privaten Unternehmen betriebene Weltraumflugzeuge in der Art von Sänger oder Skylon der richtige Weg sind. Solche Systeme können jedoch immer nur einige zehn Tonnen pro Start transportieren. Um riesige Materialmengen im Bereich von Tausenden oder Millionen von Tonnen ins All zu verfrachten, wie sie für den Bau großer Raumstationen und zur Industrialisierung von Mond, Mars und Asteroiden benötigt werden, sind Weltraumflugzeuge nicht optimal.

Und private Unternehmen operieren definitionsgemäß profitorientiert. Bis Minen und Industriewerke auf anderen Himmelskörpern Profit abwerfen, wird vermutlich viel Zeit vergehen, da es sich um einen völlig neuen Wirtschaftszweig handelt der aufgebaut werden muß. Die Unternehmen werden sich nicht auf ein relativ unsicher erscheinendes Payoff in der Zukunft verlassen, sondern, um die Entwicklungskosten ihrer Raumfahrzeuge zu decken und raschen Gewinn zu machen, die Startpreise pro Kilogramm Masse hochschrauben. Das Ticket in die Erdumlaufbahn würde daher zumindest zu Beginn sehr teuer sein.

Beim Nachdenken über diese Problematik fiel mir das Buch “Prescription for the Planet” (freier Download) von Tom Blees ein. Der Autor empfiehlt, ein auf integrierten Brutreaktoren beruhendes weltweites Energieversorgungssystem aufzubauen und von einer mundialisierten Non-Profit-Organisation in der Art der UN betreiben zu lassen.

Dies brachte mich auf die Idee, dass man etwas ähnliches für die Raumfahrt anstreben könnte. Immerhin haben die Amerikaner schon gute Erfahrungen mit einer staatlichen Non-Profit-Organisation für die Raumfahrt gemacht – der NASA, die einige der ehrgeizigsten Projekte der Menschheitsgeschichte erfolgreich realisierte: Pioneer, Voyager, Apollo, das Shuttle, Cassini. Warum nicht eine Art internationalisierte Variante der NASA ins Leben rufen, eine ISA (International Space Agency)?!

Dies erscheint schon allein deshalb angemessen, da die Erschließung des Kosmos ein gemeinsames Ziel aller Menschen sein sollte, und nicht nur das einer einzelnen Regierung oder eines Konzerns.

Wie sollte ISA gegründet werden und welchen Aufgaben sich zuerst stellen?

Das Komplizierteste, Aufwändigste an der Raumfahrt ist der erste Schritt, der rund 400 km weite Aufstieg in die niedrige Kreisbahn: Dazu muss eine Geschwindigkeitsdifferenz von rund zehn Sekundenkilometern überwunden werden – 8 km/s Erste Kosmische Geschwindigkeit, 2 km/s Luftreibung und Gravitationswiderstand. Ab LEO (Low Earth Orbit, d.h. Kreisbahn in unmittelbarer Erdnähe) geht es relativ gemütlich weiter, bis zur geostationären Umlaufbahn, den Erde-Mond-Lagrangepunkten, dem Mond selber oder erdnahen Asteroiden sind nur vergleichsweise geringe zusätzliche Geschwindigkeitsdifferenzen nötig, die zudem mit geringen Beschleunigungen erbracht werden können, da das Raumschiff – im Gegensatz zum Bodenstart – nicht mehr gegen sein eigenes Gewicht hochgehoben werden muss.

Das bedeutet, dass die ISA sich das Ziel setzen muss, ein System zu etablieren, mit dem sich sehr große Massen zu geringen Kosten mindestens ins LEO verfrachten lassen. Dieses System wird dann jedem Menschen auf der Erde zur Verfügung gestellt, wobei die Transportpreise bisherigen Eisenbahn- oder Flugtickets ähneln sollten: 100 bis 1000 Euro oder Dollar pro Person.

Das Teure an der Raumfahrt ist nicht die Energie. Zehn Sekundenkilometer entsprechen 50 Megajoule oder 13.9 Kilowattstunden pro Kilogramm. Bei einem Strompreis von 25 Cent pro kWh (Deutschland 2013) entspricht dies 3 Euro 50 pro kg oder aber 243 Euro 25 für einen 70 kg schweren Menschen, ähnlich einem Mittelstrecken-Flugticket. Das von Tom Blees in “Prescription” vorgeschlagene Energiesystem GREAT (Global Rescue Energy Alliance Trust) sollte in der Lage sein, mithilfe von integrierten Brutreaktoren Strom zu einem Preis von einem halben Cent pro Kilowattstunde bereitzustellen: Dies ergäbe einen Preis von rund 5 Euro pro Person.

Im Augenblick ist der Transport ins Weltall, insbesondere für Menschen, um viele Größenordnungen teurer, nicht aufgrund des Energiebedarfs, sondern weil die zum Einsatz kommenden chemischen Raketen äußerst komplexe, teure Gebilde sind, die oft nur teilweise wiederverwendet werden können. Das System der ISA muss auf einer alternativen Technologie basieren, die wie ein Güterzug oder ein Förderband pro Stunde Tausende von Tonnen ins All zu katapultieren vermag.

Oft wird als dafür geeignete Technologie der Weltraumlift vorgestellt. Er reicht bis ins geostationäre Orbit und vermag, wenn er darüber hinaus verlängert wird, sogar Lasten auf interplanetare Bahnen zu bringen, indem er als Fliehkraftschleuder arbeitet.

Zum Bau eines Orbitallifts sind jedoch Materialien noch nicht erreichbarer Zugfestigkeit nötig (Kohlenstoff-Nanoröhren könnten eine Lösung sein), und er hat darüberhinaus den entscheidenden Nachteil, dass die Lasten sehr lange brauchen, bis sie den Kopf des Liftes erreichen – vermutlich ca. 1 Woche. Die Energieübertragung auf die Klettergondeln stellt ein weiteres Problem dar.

Die ISA wird gegründet, indem alle Staaten, die sich beteiligen wollen, in Paris neben dem Foucault’schen Pendel im Musée des Arts et Métiers den ISA-Vertrag unterschreiben. Damit verpflichten sie sich, die Organisation mit einem bestimmten Anteil ihres Bruttosozialprodukts (z. B. 0.1 bis 0.5 Prozent) zu unterstützen, und können im Gegenzug am wissenschaftlich-industriellen Aufbauprogramm der ISA teilnehmen. Denn die Organisation wird als Allererstes in allen Mitgliedsstaaten neue Forschungszentren, Universitäten und Industriewerke errichten, die konzertiert auf das Ziel hinarbeiten, die benötigten neuen Starttechnologien für einen ultrabilligen Massentransport in die Umlaufbahn zu entwickeln und implementieren. Dies schafft in den beteiligten Ländern unzählige hochqualifizierte Arbeitsplätze und einen starken Wirtschaftswachstumsschub, wodurch das Projekt nicht nur für reiche Nationen, sondern gerade auch für Entwicklungs- und Schwellenländer interessant wird.

Wenn sie möchten, können die Länder natürlich weiterhin auch nationale Weltraumprogramme verfolgen.

Welche Technologien wird die ISA realisieren? Das kann man natürlich nicht eindeutig voraussehen – der Orbitallift ist eine beliebte, aber, wie ich oben erläuterte, möglicherweise ungünstige Wahl. Eventuell ist eine Lofstromschlaufe – eine dynamische Struktur aus magnetisch beschleunigten Stahlbändern, die Frachtcontainer oder bemannte Schiffe bis auf translunare Bahnen schleudern kann, mit einem Massendurchsatz von über 1000 Tonnen pro Stunde – ein “StarTram”-Maglevkatapult oder eine sogenannte Bifrost-Brücke (eine Laserstartanlage) die bessere Option! Dies werden die neuen Forschungszentren und Universitäten der ISA eruieren müssen.

Sobald die entsprechende Infrastruktur fertiggestellt wurde und Massentransport ins Weltall so billig geworden ist wie Transport mit der Eisenbahn, kann die ISA sich ihrem nächsten Ziel, der Industrialisierung des Sonnensystems, widmen. Hierzu müssen interplanetare, nuklear angetriebene Frachtschiffe entwickelt und in Serie produziert sowie viele unterstützende Technologien bereitgestellt werden: Fortgeschrittene, autonome Roboter, an Weltraumbedingungen angepasste Rohstoffgewinnungs- und -verarbeitungsverfahren, Energiequellen.

Die Erschließung und Besiedlung des Sonnensystems werden dann private Konzerne übernehmen mithilfe der von der ISA gelieferten Infrastruktur – ebenso wie die Privatwirtschaft eines Landes ein staatliches Eisenbahn-, Straßen-, Kanal- oder Kommunikationsnetz nutzen kann – oder eben sogar Privatpersonen. Wenn ein Flug ins geostationäre Orbit oder zu den Erde-Mond-Lagrangepunkten nicht mehr teurer ist als eine Bahnfahrt von München nach Berlin, kann sogar eine Gruppe von Studentinnen eine eigene kleine Raumstation konstruieren und betreiben: Open-Source-Raumfahrt!

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