Elektromagnetischer Katapultstart

Elektromagnetische Startkatapulte (Mass Drivers, Coilguns, Railguns für den Orbit) nutzen magnetische Felder, um Nutzlasten entlang einer Schiene auf Orbitalgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das Konzept stammt von Gerard O'Neill (1974), der Mass Drivers auf dem Mond vorschlug, um Rohstoffe in den Orbit zu befördern.

Die Physik ist bestechend einfach: Statt Treibstoff mitzuführen, bleibt die Energiequelle (Strom) am Boden. Für eine Startgeschwindigkeit von 8 km/s (LEO-Orbit) auf einer 1 km langen Schiene wäre allerdings eine Beschleunigung von über 3.200 g nötig, nur für unempfindliche Frachten (Wasser, Treibstoff, Baumaterial) geeignet.

Die NASA erforschte elektromagnetische Startassistenzsysteme (wie den Magnetic Levitation Launch Assist) als erste Stufe: Das Raumschiff wird auf 1.000 km/h beschleunigt, bevor die Raketenstufen übernehmen. StarTram ist ein Konzept für eine 80–130 km lange, teilweise im Vakuum eingeschlossene Startrampe auf einem Berggipfel.

Auf dem Mond wäre die Technik besonders attraktiv: Keine Atmosphäre (kein Luftwiderstand), geringere Fluchtgeschwindigkeit (2,4 km/s statt 11,2 km/s) und Solarstrom im Überfluss. Ein lunarer Mass Driver könnte Regolith, Wassereis oder Metalle direkt in den cislunaren Raum katapultieren.

Gerade auf dem Mond entfaltet der elektromagnetische Katapultstart sein größtes Potenzial, weil dort die Hindernisse wegfallen, die ihn auf der Erde so unpraktisch machen. Ohne Atmosphäre gibt es keinen Luftwiderstand, der eine mit Tausenden g beschleunigte Fracht zerstören würde, und die deutlich geringere Fluchtgeschwindigkeit senkt den nötigen Energieaufwand erheblich. Da reichlich Solarstrom zur Verfügung steht, könnte eine solche Schienenanlage gewonnene Rohstoffe, Wassereis oder Metalle nahezu treibstofffrei in den Raum zwischen Erde und Mond schleudern, wo sie für den Bau von Stationen oder das Betanken von Schiffen dienen. Gerard O'Neill entwarf genau dieses Bild bereits in den 1970er Jahren als Grundlage für gewaltige Weltraumkolonien, die aus Mondmaterial gebaut werden. Für bemannte Starts bleibt die Technik wegen der enormen Beschleunigung ungeeignet, doch für unempfindliche Fracht ist sie bestechend. Der Massenbeschleuniger verkörpert damit die Idee, die Energiequelle am Boden zu lassen, statt sie als Treibstoff mitzuschleppen, und gehört zu den Konzepten, die eine industrielle Nutzung des Mondes erst wirtschaftlich machen könnten.