Technik

Weltraumaufzug: Dieses Material könnte ein Seil zu den Sternen bilden

von Marten Zabel

Chinas Puzzlestück für den Weltraumaufzug: Carbon Nanotubes sind wohl das stärkste Material der Welt – und sollen die Raumfahrt revolutionieren.

Ein Blick aus dem Weltraum auf die Erde.
Weltraumaufzug statt Raketen: Ein Direkter Fahrstuhl ins All rückt in immer greifbarere Nähe. Foto: NASA/Reid Wiseman

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie chinesische Forscher ein Material entwickelt haben, das für einen Weltraumaufzug geeignet wäre
  • Wie Carbon Nanotubes Bundles (CNTB) das Tor zu den Sternen aufstoßen könnten
  • Warum das Material nicht nur die Raumfahrt verändern könnte

Chinesische Wissenschaftler haben das wohl stärkste Material der Welt hergestellt. 1,6 Gramm, also ein Kubikzentimeter, davon sind zugfest genug, um 800 Tonnen Gewicht zu tragen. Damit ist erstmals ein Material verfügbar, mit dem sich ein Weltraumaufzug umsetzen ließe. Den Forschern der Universität Tsinghua in Peking haben es sogar bereits geschafft, mehrere Zentimeter des Materials herzustellen.

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Entsteht bald der erste Weltraumaufzug aus Carbon Nanotubes?

Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind schon länger als mögliches Material für einen Weltraumaufzug im Gespräch. Aber auch für andere Einsatzmöglichkeiten – wie einer effizienteren Heizung fürs E-Auto etwa – könnten sie zum Einsatz kommen. Ihre Fasern nennen die Forscher aus China Carbon Nanotubes Bundles (CNTB) und sagen, dass sie 9 bis 45 mal so reißfest sind, wie andere Materialien.

Für einen Weltraumaufzug müssten einige neue Technologien entwickelt werden. Allen voran ein extrem reißfestes und leichtes Material für das Kabel: Dieses würde eine Bodenstation mit einer geostationären Raumstation in 35.786 Kilometern Höhe verbinden und darüber hinaus noch ein Gegengewicht tiefer im All halten.

Alles in allem wäre das Kabel laut den meisten Berechnungen um die 100.000 Kilometer lang. Alleine das Eigengewicht zu tragen ist dabei eine Herausforderung. Eine Fahrstuhlkapsel mitsamt Nutzlast sowie Winde in der Atmosphäre zu halten und Einschlägen kleinerer Meteoriten im All standzuhalten noch einmal eine ganz andere.

Eine Grafik von arbon Nanotubes auf molekularer Ebene.
Carbon Nanotubes sind das wohl stabilste Material der Welt – und sie sollen nicht nur die Raumfahrt revolutionieren. Foto: NASA

Die Festigkeit von 80 Gigapascal, die das Team aus China seinen CNTB zuschreibt, wäre Schätzungen zufolge genug für das Kabel eines Weltraumaufzugs. 50 Gigapascal wären hier nötig. Die Angaben zur Festigkeit treffen allerdings nur zu, wenn die Fasern fehlerfrei hergestellt sind. Das dürfte vor dem Bau eines Weltraumaufzugs gemeinsam mit der großen Menge der nötigen Fasern die größte Herausforderung sein.

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Nicht nur für die Raumfahrt nützlich

Neben einem Weltraumaufzug könnten aus CTNB in kleineren Mengen auch andere hochwertige Produkte entstehen: Ultrastabile Sportausrüstung oder smarte Funktionskleidung etwa, oder auch leichte und äußerst effektive ballistische Schutzwesten. Der Einsatz im All wäre allerdings ein alter Traum aus Science Fiction und Raumfahrt: Denn mit dem Fahrstuhl ins All zu fahren wäre, obgleich die Fahrt etwa acht Tage dauern würde, deutlich energieeffizienter, günstiger und sauberer, als der Flug mit einer Rakete. Damit ließen sich ganz neue Infrastrukturprojekte im All anschieben und das Tor zum Rest des Sonnensystems wäre aufgestoßen.

Abgesehen von einem ultrastabilen Kabel bräuchte ein Weltraumaufzug auch noch Technologie für eine Kapsel, die daran hochfährt. Daran arbeitet ein Team aus Japan bereits: Der entsprechende Versuchsaufbau ist schon auf der internationalen Raumstation ISS angekommen. Es scheint, als würde die Menschheit Schritt für Schritt alle nötigen Komponenten für das Mega-Projekt zusammenbekommen.

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