Aufzug zum Weltraum

[einschtein]

Elevator2010 – so nennt sich eine Initiative, die einen Fahrstuhl in die Erdumlaufbahn entwickeln will.

Die Spaceward Foundation, eine gemeinnützige Organisation, steht hinter den Bemühungen, einen revolutionären Weg in den Erdorbit technisch mach- und vor allem bezahlbar zu machen. Firmen, Teams von Universitäten und findige Privatleute stehen im Wettbewerb, um für die verschiedenen Komponenten des Liftsystems – Trägerband, Antrieb und die Liftkabine, "Climber" genannt – die bestmögliche technische Lösung zu finden und zumindest im Modell praktisch zu demonstrieren. Gelingt das ehrgeizige Vorhaben, könnten bereits im Jahr 2020 Liftkabinen statt Space Shuttles Lasten in den Weltraum tragen.

Im Grundsatz besteht der Space Elevator aus einem dünnen Band, das auf der Erde auf einer schwimmenden Plattform verankert wird. Das Gegengewicht befindet sich in einem geostationären Orbit und hält das Band auf Spannung. Der Zug, gemessen an der Basisplattform, beträgt etwa 20 Tonnen. Der Satellit bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die Erde sich um die eigene Achse dreht und scheint somit senkrecht über der Plattform im Weltraum zu hängen.

An diesem Band, das aus einem ganz besonders leichten und extrem widerstandsfähigen Material bestehen muss, sollen sich Liftkabinen, so genannte Climber, auf und ab bewegen. Der Antrieb während des Aufstiegs erfolgt über Elektromotoren, die ihren Strom aus Solarzellen beziehen. Zusätzliche Energie wird über einen gebündelten Lichtstrahl von der Basisplattform an ein Empfangspaneel am Climber gesendet. Auf diese Weise ist das System nicht nur in der Lage, Lasten von der Erde direkt in den Orbit zu schaffen. Es können außerdem Satelliten oder Sonden direkt aus dem Schwerefeld der Erde bis in eine Transferbahn zum Erdmond geschossen werden, wie mit einem Katapult.

Der Prototyp des kompletten Transportsystems soll, inklusive Gegengewicht in der Umlaufbahn, etwa 1.500 Tonnen wiegen. Die Nutzlast liegt bei 15 Tonnen, die täglich mindestens einmal transportiert werden können. Das Band, an dem die Liftkabinen fahren sollen, wird 100.000 Kilometer lang sein – und bei einer Breite von knapp einem Meter nicht dicker als ein Blatt Papier.

Die Idee für einen solchen Weltraum-Lift ist nicht neu. Schon in den 1960er Jahren hatte der russische Ingenieur Yuri Artsutanov diesen Einfall dazu, und Arthur C. Clarke schrieb mit "Fahrstuhl zu den Sternen" einen Sciencefiction-Roman zu diesem Thema. Bislang scheiterte die Verwirklichung eines solchen Projektes am Material. Denn es gab keinen Werkstoff, der die geforderten Eigenschaften für das ultradünne und hochfeste Transportband mitbrachte. Bis im Jahre 1991 eine neue Art von Kohlenstoffmolekülen entdeckt wurde, so genannte CNTs (Carbon Nanotubes). Verbundwerkstoffe unter Verwendung dieser Kohlenstoff-Nanoröhren sind theoretisch in der Lage, die auftretenden Belastungen auszuhalten.

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