Atom-Raketen zum Mars: Diese Triebwerke könnten uns schneller als je zuvor zum roten Planeten bringen

    Nuklearthermische Antriebe versprechen kürzere Flugzeiten zum Mars. An der Spitze der Forschung stehen junge Ingenieure wie Taylor Hampson, die an neuen, effizienteren Raumfahrtantrieben arbeiten.

    Symbolische Darstellung einer zukünftigen Marsankunft: Konzepte wie nukleare Antriebe sollen solche Szenarien realistischer machen.
    Symbolische Darstellung einer zukünftigen Marsankunft: Konzepte wie nukleare Antriebe sollen solche Szenarien realistischer machen.

    Der Mond war vergleichsweise nah. Der Mars dagegen stellt die Raumfahrt vor eine neue Dimension der Herausforderung. Je nach Stellung der Planeten beträgt die Entfernung zwischen 33 und fast 250 Millionen Kilometern.

    Mit klassischen chemischen Raketen sind solche Distanzen nur mit großem Zeit- und Ressourcenaufwand zu bewältigen. Für künftige bemannte Missionen reicht diese Technik kaum aus.

    Ein Antrieb, der auf Kernenergie setzt

    Nuklearthermische Antriebe verfolgen einen grundlegend anderen Ansatz.

    • Statt Treibstoff zu verbrennen, nutzen sie die Energie aus Kernspaltung, um ein leichtes Gas – meist Wasserstoff – auf extrem hohe Temperaturen zu erhitzen.
    • Das heiße Gas wird durch eine Düse ausgestoßen und erzeugt Schub.

    Der physikalische Vorteil ist erheblich: Bei gleichem Schub kann ein solches System eine bis zu doppelt so hohe Effizienz erreichen wie ein chemischer Raketenmotor.

    Warum Geschwindigkeit für Astronauten entscheidend ist

    Kürzere Reisezeiten sind nicht nur eine Frage der Technik, sondern auch der Gesundheit. Monate oder gar Jahre in Schwerelosigkeit belasten den menschlichen Körper massiv. Je schneller eine Crew ihr Ziel erreicht, desto geringer sind diese Risiken. Genau hier liegt eine der zentralen Motivationen für die Forschung an nuklearen Antrieben.

    Forschung zwischen Reaktorkern und Raketenpumpe

    Am Massachusetts Institute of Technology arbeitet der Masterstudent Taylor Hampson an genau diesen Fragen. In einem von der NASA unterstützten Projekt modelliert er das Zusammenspiel aller Komponenten eines nuklearthermischen Triebwerks – vom Treibstofftank über Pumpen bis hin zum Reaktorkern.

    Sein Fokus liegt darauf, thermodynamische Prozesse mit kernphysikalischen Effekten in einem Gesamtmodell zu verbinden.

    Die unterschätzte Gefahr des Ein- und Abschaltens

    Besonders kritisch sind die Übergangsphasen. Ein nuklearer Antrieb lässt sich nicht so einfach starten und stoppen wie ein chemischer Motor. Schnelle Temperaturanstiege können Materialien schädigen, und selbst nach dem Abschalten entsteht weiterhin Wärme durch radioaktiven Zerfall. Das System muss daher aktiv gekühlt werden, bis die Leistung sicher abgeklungen ist.

    Ein alter Ansatz bekommt neuen Rückenwind

    Lange galten nuklearthermische Antriebe als zu teuer und regulatorisch zu aufwendig. Doch mit konkreter werdenden Plänen für bemannte Marsmissionen in den 2030er-Jahren wächst der Druck, leistungsfähigere Antriebssysteme zu entwickeln. Was einst als theoretische Option galt, rückt nun wieder in den Fokus der Raumfahrtagenturen.

    Technik für den nächsten großen Schritt

    Für Forscher wie Hampson ist diese Arbeit mehr als akademische Übung. Sie steht für den Versuch, eine der größten technischen Hürden der Raumfahrt zu überwinden. Ob nuklearthermische Antriebe tatsächlich den Weg zum Mars ebnen werden, ist noch offen. Klar ist jedoch: Ohne neue Antriebskonzepte wird der Mensch den nächsten großen Schritt ins Sonnensystem kaum schaffen.

    Quelle

    Nach Informationen von MIT News, Massachusetts Institute of Technology, Department of Nuclear Science and Engineering, Veröffentlichung vom 11. Januar 2026.