Wasserantrieb

Ein aus bisher nur 5 Personen bestehendes Startup (Argo Space), davon 3 ehem. SpaceX-Mitarbeiter, haben 2 Mill $ bekommen um einen neuartigen Antrieb zu entwickeln, der mit von elektrischen Feldern stark aufgeheiztem Wasser funktionieren soll. Das so erzeugte superheiße Plasma wird mit sehr hoher Geschw. ausgestoßen.
Es ist speziell geplant später mal auch Mondwasser zu verwenden und mittels damit angetriebenen "Schleppern" bis zu 10 t schwere Sats und Raumschiffe zwischen Erde und Mond zu transportieren. Das Einfangen/Koppeln soll vom Schlepper erfolgen und keinerlei Hardwareänderung am Sat erfordern. Auch die Extraktion des Mondwassers wollen sie selbst durchführen.
Erste Tests sollen in LEO schon 2024 stattfinden und bereits 2025 könnte der kommerzielle Einsatz, erst mal mit Transporten von LEO in den GEO, beginnen.

https://www.space.com/spacex-veterans-water-power-spacecraft-argo-space

Steht leider im Artikel auch "water propulsion", aber einen etwas aussagekräftigeren Titel wie z.B. "Plasmaantrieb mit Wasser" finde ich besser (das Niveau der Zeitung mit den 4 großen Buchstaben will hier wohl keiner).
Ich musste da zuerst an den ominösen "Wassermotor" denken, der seit den 80ern immer wieder ganze Autos angetrieben haben soll.
Ansonsten aber gute Idee, wenn es funktioniert.

Momentus hat heute bekannt gegeben, daß ihr Microwave Electrothermal Thruster (MET) vom Vigoride-5 tug ("Satelittentransporter") seit März 35 mal über unterschiedliche Dauer so erfolgreich gearbeitet hat, daß eine Bahnanhebung über 3 km erreicht wurde.
MET, welcher Wasser mittels Mikrowellen verdampft und so Schub erzeugt, hat bisher über insgesamt 140 Minuten gearbeitet und so nicht nur den Höhenverlust durch die Restatmosphärenreibung ausgeglichen, sondern auch eine Bahnanhebung erreicht.

Bei Vigoride-3, der im letzten Jahr gestartet wurde, konnte wegen technischer Probleme kein Test durchgeführt werden.
Vigoride-5 hat einen einzigen Sat an Bord, der in kürze ausgesetzt werden soll.
Vigoride-6, u.a. beladen mit 2 NASA-smallsats, wurde auch bereits gestartet (am 15. April auf einef F9 mit Transporter-7)  und soll seinen MET demnächst in Betrieb nehmen.

Der MET arbeitet angeblich effizienter als chemische Antriebe, erzeugt einen höheren Schub als andere elektrische Thruster und könnte in Zukunft mal von auf z.B. dem Mond/Mars/Asteroiden erzeugtem Wasser betankt werden.
Wasser als Antriebsvermittler vermeidet darüberhinaus die Probleme und Kosten welche mit anderen Treibstoffen verbunden sind.

https://spacenews.com/momentus-tug-raises-orbit-with-water-fueled-thruster

Inzwischen hat Argo Space das Konzept anscheinend etwas geändert.

Jetzt wollen sie das Wasser im Raumschiff im All mittels elektrischer Energie (Solarzellen) in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten und dann in Triebwerken verbrennen.
Hat den Vorteil, daß keine Tiefkühlung und keine speziellen Drucktanks benötigt werden und relativ einfach im Orbit wieder aufgetankt werden kann.

Ein erster Testflug im Juli 2026 war leider nur ein Teilerfolg ("Navigator": eines der beiden Solarpanel entfaltete sich nicht und der Antrieb selbst konnte nicht getestet werden), aber 2027 soll gleich zweimal eine verbesserte Versionen ("Chiron": 250 kg, 2 km/s dV per Tank) gestartet werden, um Satelliten auf einen höheren Orbit zu bringen. Diesmal allerdings nicht auf F9, da diese nicht kurzfristig zur Verfügung steht, bzw auf längere Zeit ausgebucht ist.

Langfristiges Ziel ist Fracht preisgünstig bis zum Mond zu bringen. ("Argonaut": 1.400 kg, 17 km/s dV per Tank, "Freighter" bis 10 t Fracht)

Diese Raumfrachter sollen dazu dienen ihre Fracht (Satelliten, Frachtcontainer, Mondlander...) im LEO zu übernehmen und auf einen höheren Orbit oder bis zum Mond zu bringen, dabei im All betankbar (mit H2O) und wiederverwendbar zu sein.

https://arstechnica.com/space/2026/11/this-space-company-is-betting-its-future-on-a-propellant-available-everywhere

https://argospace.com

Wasser hat den Vorteil, dass man es bei 0°C bis 100°C lagern kann. Sauerstoff flüssig muss bei -183°C gelagert werden.

In beiden Fällen müssen die Flüssigkeiten gekühlt werden, damit sie sich nicht über die Sonnenstrahlung erwärmt werden.
Aber bei 50°C kann man die Wärme einfacher abstrahlen als bei -190°C. Ich denke, diesen Vorteil möchte man sich hier erspielen.

Der Nachteil ist, dass man die Energie, um das Wasser zu spalten, über Solarzellen erzeugen muss. Das ist viel Energie. Mit dieser Energie könnte man auch den flüssigen Sauerstoff kühlen. Aber vermutlich hat man ausgerechnet, dass Wasser spalten weniger Energie benötigt als Sauerstoff zu kühlen.

.. Der Nachteil ist, dass man die Energie, um das Wasser zu spalten, über Solarzellen erzeugen muss. Das ist viel Energie. Mit dieser Energie könnte man auch den flüssigen Sauerstoff kühlen. Aber vermutlich hat man ausgerechnet, dass Wasser spalten weniger Energie benötigt als Sauerstoff zu kühlen.

Gefühlseichung für die Wasserelektrolyse:
"Zur Herstellung von 1 m³ Wasserstoff (bei Normaldruck) wird in der Praxis eine elektrische Energie von 4,5–6,3 kWh benötigt" (https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserelektrolyse).
Ein besonderes Problem bei der Elektrolyse unter Schwerelosigkeitsbedingungen besteht darin, dass die an den Elektroden gebildeten Gasblasen sich nicht von selbst durch den Auftrieb lösen und an die Oberfläche steigen und so die Elektroden wieder für den Kontakt mit dem Elektrolyten freimachen; hier muss das gebildete Gas durch zusätzliche Massnahmmen (Absaugung; Permanentmagnete etc) aktiv von den Elektroden abgezogen werden.