Deutsche Forschungsinstute
prüfen die Vorschläge
Silan
soll diskusförmiges Fluggerät in den Weltraum treiben
Die spektakulären Messungen der Marssonde
"Pathfinder" täuschen über eines nicht hinweg: Raumfahrt ist teuer
und braucht neue Ideen. Ein diskusförmiges Raumfluggerät und siliziumhaltiger
Treibstoff könnten die Lösung der Zukunft sein.
Silizium steht im Periodensystem
der Elemente unmittelbar unterhalb des Kohlenstoffs. Deshalb war es nicht
verwunderlich, daß es zu Beginn dieses Jahrhunderts dem Chemiker Alfred
Stock gelang, Siliziumwasserstoffe darzustellen, und zwar mit Kettenlängen
bis zu vier Siliziumatomen. Die vier gasförmigen bzw. flüssigen
"Silane" sind außerordentlich leicht selbstentzündlich. So gelangte
die Auffassung in die Chemiebücher, daß höhere Silane instabil
seien. 1970 konnte der Chemiker und Mathematiker Peter Plichta Silane mit
Kettenlängen 5 bis 10 herstellen. Überraschenderweise fand er dabei
heraus, daß diese "Dieselöle des Siliziums" (ab Heptasilan) stabil,
nicht mehr selbstentzündlich und damit handhabungssicher sind.
Weitere Untersuchungen zeigen,
daß die Siliziumketten mit dissoziiertem Stickstoff zu Siliziumnitrid
verbrennt. Silizium unterscheidet sich dadurch vom Kohlenstoff. Das Verbrennungsprodukt
Siliziumnitrid wird heute schon in großen Mengen aus 1400 ° C heißem
Stickstoff mit pulverförmigen Silizium unter Wärmeabgabe industriell
gefertigt. Dieser Stoff hält Temperaturen bis 1900° C aus, was auf
eine sehr hohe Bindungswärme im Molekül hinweist. Und dies bedeutet
eine hohe Energieabgabe bei der Verbrennung.
Wie läßt sich Silan
als Treibstoff nutzen? In einer heißen Brennkammer zerfällt Silan
spontan in Wasserstoff- und Siliziumradikale. Der Wasserstoff verbrennt mit
dem in der zugeführten Luft enthaltenen Sauerstoff - wie bei konventionellen
Treibstoffen. Auch der hohe Stickstoffanteil der Luft ist kein unnützer
Ballast. Sondern er kann - vorerhitzt und katalytisch gespalten - sehr heftig
mit den Siliziumradikalen brennen und Energie liefern. Um zu verhindern, daß
dennoch Stickstoff ungenutzt die Brennkkammer verläßt, wird überlegt,
den Silanen größere Mengen brennbarer Metallpulver zuzusetzen.
In dem gerade in England und
Amerika erschienenen Buch God's Sekret Formula und in der deutschen Ausgabe
schlägt der Autor Dr. Peter Plichta neben dieser völlig neuen Antriebsenergie
auch vor, die in der Raumfahrt üblichen zylinderförmigen Raketen
durch ein diskusförmiges Raumfluggerät zu ersetzen.
Herkömmliche Stufenraketen
folgen mathematisch der Raketengleichung. Beim Start müssen sie ihr
gesamtes Gewicht durch die eigene Feuerkraft tragen. Dies kann umgangen werden,
wenn es gelingt, die Lufthülle als tragendes Medium zu benutzen. Vom
Diskus als Sportgerät oder der Frisbee-Scheibe ist bekannt, wie elegant
sie von der Luft getragen werden.
Peter Plichta entwarf ein diskusförmiges
Raumfluggerät, bei dem Strahlturbinen über Wellen zwei ringförmige,
gegenläufige Schaufelkränze antreiben. So kann das Raumfluggerät
abheben wie ein Hubschrauber. Anschließend wird mit einem luftatmenden
Raketentriebwerk seitlich beschleunigt, wobei Silanöl mit dem angesaugten
Stickstoff und Sauerstoff der Luft verbrennt. Ab einer Geschwindigkeit von
200 km/h werden die Schaufelkränze abgeschaltet und aus aerodynamischen
Gründen hydraulisch ummantelt, weil der Diskus jetzt wie ein Flugzeug
vom Auftrieb der Luft getragen wird.
Diese Beschleunigung tangential
zur Erdoberfläche führt zu einem Anstieg der Flughöhe. Dabei
nimmt der Luftdruck bzw. -widerstand exponentiell ab: Er beträgt in
30 Km Höhe 1% und in 50 km Höhe nur noch 0,1 %. In solcher Höhe
soll - getragen von der Lufthülle - auf der spiralförmigen Flugbahn
um die Erde eine Geschwindigkeit von über 20.000 km/h erreicht werden,
ohne daß ein mitgeführtes Oxidationsmittel benötigt wird.
Dann kann der Weltraum erreicht werden, indem unter geringem Einsatz eines
Oxidationsmittels, z.B. flüssigem Stickoxid, die Lufthülle der
Erde verlassen wird.
Das bereits optimierte Masse/Treibstoffverhältnis
der Ariane 5 erlaubte nur 4 % Nutzlast, der Diskus dagegen stellt physikalisch
ein völlig anderes Transportsystem dar und dürfte Ingenieure und
Mathematiker vor interessante Aufgaben stellen.
Deutsche Raumfahrtingenieure
und Chemiker prüfen diese Ideen: Höhere Silane werden derzeit am
Anorganischen Institut der Humboldt-Universität Berlin hergestellt.
Die Stoffuntersuchungen erfolgen anschließend im Frauenhofer-Institut
für Chemische Technologie. Weitere Kenndaten sollen am Institut für
Thermodynamik der Universität der Bundeswehr München ermittelt
werden.
Da die Nasa der Firma Lockheed
den Auftrag erteilt hat, einen Einstufer zu entwickeln, der zumindest physikalisch
die Lufthülle ausnutzt, dürften Plichtas Gedanken auch in den USA
auf Interesse stoßen.
Klaus Kunkel/mg in VDI Nachrichten
vom 15. August 1997
Peter Plichta:
God's Sekret Formula, Element Books, Shaftesboury/Dorset (England) 1997,
218 S. 16,99 Pfund. Deutsche Version: Gottes geheime Formel. Verlag Langen-Müller,
München 1995, 302 S. 44 DM.
Energie
aus Silizium
Silizium ist zunehmend wichtiger
geworden, zunächst bei
Gleichrichtern,
dann beim Transistor und bei
Speicherchips.
Darüber hinaus sind Siliziumscarbid
und Silikone
nicht mehr wegzudenken. Möglicherweise
wird
Silizium als Treibstoffkomponente
- zusammen
mit Stickstoff - eine noch
größere Bedeutung
erlangen. Die Erdkruste besteht
zu über 25 %
aus Silizium, die Lufthülle
zu 80 % aus Stickstoff.
kk
Der Erfinder und Entdecker
Dr. Peter Plichta, Jahrgang 1939,
studierte Chemie an der Universität Köln (Diplom 1966). Anschließend
Studium der Fächer Kernchemie, Physik und Jura. Promotion 1970 über
Silanverbindungen, deren Darstellungen bis dahin als unmöglich galten.
1971 gelang ihm die Gewinnung der Dieselöle des Siliziums. 1977 Approbation
als Apotheker. Ab 1981 Privatgelehrter auf den Gebieten Logik, Zahlentheorie
und Mathematik. 1991 Veröffentlichung der zwei Bände "Das Primzahlkreuz".
1993 Erteilung eines Patentes für ein diskusförmiges Raumfluggerät
mit drei chemischen Antrieben. 1994 Patentanmeldungen zur Stickstoffverbrennung
von Silanölen. Herbst 1994: Durchbruch auf dem Gebiet der mathematischen
und physikalischen Naturkonstanten.
E-Mail: plichta@arminwitt.de
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