Wie weit sind die Tests und was steckt drin?
Der Prototyp wird derzeit bodengebunden in einer 14 Meter langen Vakuumkammer getestet, die die Bedingungen im Weltraum simuliert. Das Triebwerk läuft mit 300 Kilowatt Leistung im pulsperiodischen Modus (also nicht kontinuierlich, sondern in Pulsen). Laut einem Bericht in Izvestia konnten die Entwickler bereits eine Betriebslebensdauer von 2.400 Stunden nachweisen. Diese Laufzeit reicht, um eine komplette Marsexpedition abzudecken, inklusive Beschleunigungs- und Bremsphasen.
Das System beschleunigt Wasserstoffpartikel mittels elektromagnetischer Felder und erreicht damit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Kilometer pro Sekunde. Weil das Plasma nicht zusätzlich aufgeheizt wird, verringert sich der Verschleiß an den Bauteilen und die Effizienz steigt. Zwei Hochspannungselektroden erzeugen dabei ein Magnetfeld, das die geladenen Teilchen ausstößt und so Schub erzeugt. Als Energiequelle ist ein bordeigener Kernreaktor vorgesehen.
Treibstoff und was noch möglich ist
Als Treibstoff dient Wasserstoff, dessen geringes Atomgewicht schnellere Beschleunigung bei geringerem Verbrauch erlaubt. Egor Biriulin, ein am Projekt beteiligter Juniorforscher, hebt hervor, dass die Häufigkeit von Wasserstoff im Universum künftig in-situ-Betankungsstrategien (Betankung vor Ort) ermöglichen könnte. Das wäre ein großer Vorteil für Langstreckenmissionen, bei denen Treibstoff mitgeführt werden müsste.
Wie es im Vergleich zu heute aussieht
Zum Vergleich: Konventionelle chemische Raketen erreichen Höchstgeschwindigkeiten von etwa 4,5 Kilometer pro Sekunde. Aktuelle Plasmatriebwerke kommen gewöhnlich auf Endgeschwindigkeiten zwischen 30 und 50 Kilometer pro Sekunde. Mit der behaupteten Geschwindigkeit von bis zu 100 Kilometer pro Sekunde liegt die russische Entwicklung deutlich voraus.
Die Hochgeschwindigkeitszüge in China zeigen, wie technologische Fortschritte die Geschwindigkeit in verschiedenen Transportsektoren revolutionieren können. Die NASA hat bereits russische Systeme in Missionen integriert, etwa in der Psyche-Mission, die im Jahr 2023 gestartet wurde. Damit stellt sich die Frage, wie solche Antriebe in künftige interplanetare Missionen eingebunden werden könnten.
Hürden und wie es weitergehen könnte
Trotz der Fortschritte gibt es noch verschiedene technische und regulatorische Hürden. Weltweit existieren nur wenige kernbetriebene Raumfahrzeuge, und Sicherheit sowie der Umgang mit Kernmaterial beim Start verlangen sorgfältige Genehmigungen von internationalen Raumfahrtbehörden. Ein weiteres Problem ist, dass das Reaktordesign für das Rosatom-System bislang nicht veröffentlicht wurde, sodass die regulatorische Bewertung noch offen ist.
Alexei Voronov, erster stellvertretender Direktor für Wissenschaft am Institut, weist darauf hin, dass die „maximale Geschwindigkeit des Materiestroms“ in konventionellen Antriebseinheiten bei rund 4,5 Kilometer pro Sekunde liegt — deutlich unter den Möglichkeiten des neuen Antriebs. Die Darstellung der russischen Forscher macht das Potenzial dieses Antriebs deutlich: schnellere und effizientere Verbindungen im Weltraum.
Wenn die Tests erfolgreich bleiben, könnte das Plasmatriebwerk bereits im Jahr 2030 einsatzbereit sein. Die Technik könnte dann auch als „Weltraumschlepper“ genutzt werden, um Fracht oder Module zwischen Planetenbahnen zu transportieren.
Die Perspektive für die Raumfahrt wirkt vielversprechend, da internationale Anstrengungen zur Weiterentwicklung elektrischer Antriebe für den Tiefraum an Bedeutung gewinnen. Gelingen die laufenden Tests, könnte das neue russische Plasmatriebwerk die Planung interplanetarer Reisen grundlegend verändern — verkürzte Missionsdauern und geringere Treibstoffmassen würden Plasmaantriebe in künftigen Erkundungsarchitekturen in den Vordergrund rücken.
