Fusionsenergie für die Erforschung des Weltraums

Kernfusion. Die folgende schriftliche Stellungnahme stammt von Peter Martinson vom LaRouche-Aktionskomitee LPAC und wurde für eine Anhörung des Unterausschusses für Energie und Umwelt im Wissenschaftsausschuß des US-Repräsentantenhauses zum Thema „Die nächste Generation der Fusionsenergie-Forschung“ eingereicht.

Mit dieser Stellungnahme möchte ich als Vertreter des LaRouche Political Action Committee sicherstellen, daß ein äußerst wichtiger Aspekt von Durchbrüchen in der Fusionsforschung im Verlauf dieser Anhörungen zu Sprache kommt. Der amerikanische Staatsmann und Ökonom Lyndon LaRouche hat hervorgehoben, daß ein von den Vereinigten Staaten angeführtes bemanntes Mars-Programm für die Menschheit heute das wohl wichtigste Wirtschaftsprojekt ist. Unsere Regierung liebäugelt schon seit Beginn unseres Raumfahrtprogramms mit einer bemannten Mission zum Mars, aber man weiß auch seit den Tagen Goddards und von Brauns, daß für eine bemannte Marsmission Kernkraft notwendig ist. Zu jeder ernsthaften Anstrengung eines interplanetaren Raumflugs von Menschen ist ein intensives, fortschrittsorientiertes Programm zur Entwicklung der Fusionstechnik unumgänglich. Ich werde hier einen Vorschlag für eine bemannte Marsmission skizzieren und dabei die Bedeutung der Fusionsforschung darlegen.

Eine sinnvolle bemannte Mission zum Mars müßte man heute anhand von physikalischen, nicht von Geld- oder Haushaltserwägungen planen. Mit anderen Worten, man würde ein Budget für eine Mission zusammenstellen, das folgendes ausdrückt: 1. die Notwendigkeit der bemannten Kolonisierung des Sonnensystems und 2. die physischen Realitäten und unbekannten Aspekte, mit denen eine solche Mission konfrontiert ist.

Eine solche Mission könnte folgendermaßen ablaufen:

Der erste Schritt zum Mars wird die Rückkehr zum Mond sein. Die Vereinigten Staaten müssen - in Zusammenarbeit mit den drei anderen großen Nationen Rußland, China und Indien - die Führung dabei übernehmen, permanente, halbautomatische Basen auf dem Mond aufzubauen. Diese Basen würden sich vor allem damit beschäftigen, die geochemische Geschichte des Mondes zu studieren. Da der Mond wahrscheinlich niemals eine Biosphäre hatte, werden die dort vorhandenen Ressourcen nicht in Form konzentrierter Erze vorliegen. Die immense Energieflußdichte, die mit der Fusion möglich ist, ermöglicht es, diese Ressourcen so zu konzentrieren, daß sie industriell genutzt werden können.

Eine der Ressourcen, die auf dem Mond erschlossen werden muß, ist Helium-3, das 1986 in den zur Erde zurückgeholten Mondproben gefunden wurde. Neben Deuterium ist dieses stabile Isotop, das auf der Erde selten ist, „Brennstoff“ bei den wirksamsten und vielversprechendsten Fusionsreaktionen. Anstelle der Erzeugung von Neutronen, die den Reaktor stören, wie bei der Fusion von Deuterium und Tritium, sind das Resultat der Fusion von Deuterium und Helium-3 Protonen; diese Protonen können aufgrund ihrer elektrischen Ladung in einem Magnetfeld eingeschlossen und potentiell direkt zur Stromerzeugung verwendet oder durch eine Raketendüse hinausgelenkt werden.

Die Produktion auf dem Mond wird zur wichtigsten Materialquelle für die wachsende Infrastruktur im erdnahen Raum werden, und lunares Helium-3 wird wahrscheinlich ein sehr wichtiger Treibstoff für die Stromerzeugung und andere Anwendungen auf der Erde sein. Aufgrund der geringen Gravitation auf dem Mond eignet er sich ausgezeichnet für den Bau großer Komponenten z.B. von Raumschiffen für die Reise zum Mars. Wenn dann die Produktion kontinuierlich auf die bemannte Erforschung des Sonnensystems ausgerichtet ist - angefangen mit dem Mars -, dann sehen wir hier auf der Erde den ersten Nutzen der notwendigen Durchbrüche, die wir in der Fusionsforschung gemacht haben. Die Fortschritte bei der Kernfusion werden neue Materialien und Produktionsprozesse ermöglichen, und die Zahl der Menschen, die in und um die Fusionsindustrie beschäftigt sind, wird exponentiell angestiegen sein, was auch durch die bessere Ausbildung der Arbeitskraft zusätzlichen Nutzen bringt.

Wenn die fusionsgetriebene Infrastruktur der Raumfahrt um Erde und Mond ausreichend aufgebaut ist, werden wir daran gehen, eine Flotte von 3-5 Schiffen zum Mars zu senden. Das setzt der Fusionsforschung ein äußerst wichtiges, konkretes Ziel. Wir wissen, daß die biomedizinischen Wirkungen des langfristigen Aufenthalts im fast schwerelosen Raum lange Reisen durch den Weltraum ziemlich riskant machen. Wenn man Astronauten sicher zum Mars und wieder zurück bringen will, sollten sie nicht 200 Tage lang in ein Raumschiff auf einer ballistischen Bahn zwischen Erde (bzw. Mond) und Mars eingesperrt bleiben. Deshalb müssen bereits die ersten Missionen zum Mars mit Raumschiffen durchgeführt werden, die in der Lage sind, während der Flugzeit vom Mond zum Mars konstant zu beschleunigen und zu bremsen - idealerweise mit der Erdschwerebeschleunigung (ca. 9,8 m/sec²), um für die Astronauten an Bord ein wirkliches, künstliches Schwerefeld zu schaffen.

Offensichtlich bräuchte man für eine solche Reise mit herkömmlichen chemisch befeuerten Raketen absurde Mengen an Treibstoff, so daß sie praktisch undurchführbar wäre. Aber es wäre eine wunderbare Lösung, die Abgase der Fusionsreaktionen als Antrieb für das Raumschiff zu verwenden. In diesem Fall ließe sich die benötigte Treibstoffmenge drastisch reduzieren, denn die durch die Fusion erzeugte Hitze bedeutet um Größenordnungen heißere Abgase, was wiederum eine immense Steigerung der Triebkraft bedeutet, die dem Raumschiff zur Verfügung steht. Die technischen Schwierigkeiten für diese Anwendung der Fusionstechnologie sind abschreckend, aber amerikanische Wissenschaftler haben in der Vergangenheit schon ähnliche Herausforderungen gemeistert.

Ein solcher Vorschlag für eine Fusionsrakete wurde Anfang der neunziger Jahre von Fusionswissenschaftlern der Universität von Wisconsin vorgelegt, der sog. Tandem-Spiegel, ein linerares magnetisches Einschließungsgerät, das Deuterium-Atome mit Helium-3-Atomen verschmelzen würde. Ein solches Triebwerk würde eine Schubkraft von mehr als 2000 MW erzeugen und könnte entweder so funktionieren, daß man das erzeugte 1 Mio. Kelvin heiße Plasma selbst durch die Antriebsdüse schickt oder dazu benutzt, ein anderes Treibmittel aufzuheizen, das dann durch die Antriebsdüse geschickt wird.

Wir werden unsere konstant beschleunigenden Fusionsraketen auf robotergesteuerten Reisen zum Mars und später mit Tieren testen, um festzustellen, ob sich mit einem solchen künstlich geschaffenen Gravitationsfeld das Leben auf einer solchen Reise erhalten läßt. Bei Reisen aus dem Magnetfeld der Erde heraus könnte es auch notwendig sein, ein besonderes Magnetfeld zu erzeugen, um das Leben zu erhalten, was mit Hilfe fortgeschrittener Fusionskraftwerke leicht möglich wäre.

Schließlich werden fusionsgetriebene Raketen auch menschliche Wissenschaftler aus der Mondumlaufbahn zum Mars bringen. Die Fusion wird die Energie für ihren Lebensraum und ihre Werkzeuge liefern, und sie wird genutzt werden, um die zum Leben notwendigen Dinge wie Wasser und Luft bereitzustellen. Später wird man auf Zeiten wie heute zurückschauen und sehen, daß es völlig unmöglich gewesen wäre, ohne Fusion erfolgreich zum Mars zu fliegen, und keinerlei Hoffnung bestanden hätte, den Mars als Sprungbrett für die bemannte Erforschung des äußeren Sonnensystems zu benutzen. Gleichzeitig wird man mit einer viel weiter entwickelten Sichtweise auf uns heute zurückblicken, wenn man die zukünftigen Entdeckungen universeller Prinzipien kennt, zu deren Realisierung die fusionsgetriebene Marsmission die Veranlassung gewesen war.

Würde die Fusionsforschung auf diese Weise mit einer wirklich interplanetaren bemannten Mission verbunden, würden die Diskussionen über den Bereich der einfachen Stromerzeugung für den menschlichen Gebrauch hinausgehen und zu einer Diskussion über die wahre Quelle des wirtschaftlichen Fortschritts angehoben: die Entdeckung und Beherrschung universeller Naturprinzipien.

Dieser Tage sinken die Diskussionen über die Wissenschaft oft auf die Ebene von Dollars und Cents hinab, während der eigentliche Wert in einer Wirtschaft in der Anwendung menschlicher Kreativität zur Lösung scheinbar unlösbarer Probleme zu finden ist. Der Gewinn aus dem Apollo-Programm oder der potentielle Gewinn aus dem 1973 eingestellten Programm zum Bau eines Kernspaltungsantriebs für Raketen läßt sich nur zum Teil in Geldbeträgen ausdrücken. Die davon abgeleiteten Technologien, wie z.B. Anwendungen in der Tieftemperaturtechnik, aber auch die Ausbildung hochqualifizierter Ingenieure, die dann in den privaten Sektor gehen und dort verbesserte neue Produkte herstellen, sind andere Aspekte dieses Profits. Das wichtigste Resultat eines solchen Programms ist jedoch der Optimismus, den es in der Jugend und auch bei einigen älteren Menschen auslöst - daß der Mensch tatsächlich zur Erforschung der Sterne bestimmt ist und daß sie über die dabei erworbenen Fertigkeiten mit ihren kreativen Kräften, d.h. ihrer Unsterblichkeit, zu dieser Mission beitragen.

Wir glauben daher, daß die Zukunft der Fusionsforschung in der Anwendung der menschlichen Kreativität und Neugier in der Raumfahrt liegt. Ohne substantielle amerikanische Investitionen, um heute Durchbrüche in der Fusionsforschung herbeizuführen, wird der Mensch niemals über das Landen einiger Sonden auf dem Mond hinauskommen, ganz zu schweigen von entsprechenden Unternehmungen auf dem Mars.

Peter Martinson, LaRouche Political Action Committee