Sinn und Unsinn der Raumfahrt

[Feldanalyse]

Tunguska?

Hat keine großen Auswirkungen auf das Leben auf der Erde gehabt, das wüssten wir. Ich rede hier von einem GAU, also entweder ein Meteorit, der wahlweise Tokio, Mexiko-Stadt oder Kairo trifft, oder ein kilometergroßer Brocken, der das Weltklima ins Chaos stürzt. Ersteres ist unwahrscheinlich, zweiteres vor dutzenden Millionen Jahren geschehen, was bedeutet, dass diese Einschläge nicht so oft vorkommen, wie uns das Katastrophenfilme weißmachen wollen.

Und: die Wahrscheinlichkeit (für eine bestimmte Größe) bleibt immer konstant. (Auch nach 5 mal Würfeln ist die Wahrscheinlichkeit beim 6. Wurf, eine bestimmte Zahl zu erhalten, stets gleich 1/6.)

Das ja, aber wenn ein solche Killer-Asteroid mindestens alle 65 Millionen Jahre enschlägt, wie groß ist dann die Wahrscheinlichkeit?

[Bynaus]

Es gab ja vor ein paar Tagen diese Ankündigung der B612-Foundation. In den letzten 13 Jahren gab es 26 Multi-Kilotonnen-Ereignisse (siehe z.B. hier für eine Liste und das Video: https://b612foundation.org/list-of-i...-impact-video/)

Nicht jeder davon kann eine Stadt zerstören, aber wir haben bereits einen echten Warnschuss erhalten: Tschelyabinsk. Kleine Veränderungen am Einschlagsprofil hätten zu einer Situation führen können, in der es Todesopfer gegeben hätte. So hatten wir "nur" mit 1500 Verletzten zu tun.

Im letzten Herbst wurde von Wissenschaftlern in "Science" vorgeschlagen (u.a. basierend auf den 26 Ereignissen oben), dass kleinere Asteroiden (ca. einige 10 m Durchmesser) möglicherweise häufiger sein könnten, als bisher gedacht, was mit einem relativ kürzlichen Auseinanderbrechen eines grösseren Asteroiden im inneren Sonnenystem zu tun haben könnte. Ich wäre deshalb vorsichtig mit der Aussage, man würde die Gefahr "überschätzen". Gerade auch, weil wir in dieser Grössenklasse Beobachtungen sehr viel schwieriger sind (es gibt viel mehr Objekte, die jeweils auch noch deutlich lichtschwächer sind).

Überschätzt wird allenfalls die Gefahr, die von wirklich grossen Asteroiden vom Dinokillerkaliber (extra für dich, Spocky ), also 10 km Durchmesser oder so, ausgeht.

Was Impakte von anderen Naturkatastrophen unterscheidet ist der Umstand, dass sie prinzipiell vorhersehbar und vielleicht auch vermeidbar sind. Wenn wir das Stephanstagsbeben von 2004 in Thailand hätten voraussehen und vielleicht sogar vermeiden können - wie viel Geld wären wir bereit gewesen, dafür auszugeben?

Aus meiner Sicht ist die Impaktgefahr allerdings nicht die Hauptmotivation für bemannte Raumfahrt.

[Feldanalyse]

Was Impakte von anderen Naturkatastrophen unterscheidet ist der Umstand, dass sie prinzipiell vorhersehbar und vielleicht auch vermeidbar sind. Wenn wir das Stephanstagsbeben von 2004 in Thailand hätten voraussehen und vielleicht sogar vermeiden können - wie viel Geld wären wir bereit gewesen, dafür auszugeben?

Es werden halt immer nur die falschen Gefahren beachtet - wenn die Menschen so klug wären, ihre Städte weiter vom Meer weg zu bauen (wenigstens ein paar Kilometer), wären mehr Menschen außer Gefahr, als hunderte Tschelyabinsks jemals töten könnten.

Aus meiner Sicht ist die Impaktgefahr allerdings nicht die Hauptmotivation für bemannte Raumfahrt.

Könnte aber dabei helfen, ihr endlich wieder zusätzliches Gewicht zu verleihen - insbesondere durch die Veröffentlichung dieses Berichtes, der meiner Ansicht wieder einen unnötigen Hype auslöst (der alle paar Jahre wieder auftreten zu scheint), aber wenigstens dafür sorgen kann, dass wir uns endlich zusammenreisen und ein ordentliches Weltraumprogramm entwickeln, und sei es nur deswegen, Atombomben auf "Dinokiller" zu bringen.

[Thomas W. Riker]

wenn ein solche Killer-Asteroid -> mindestens <--alle 65 Millionen Jahre enschlägt

Das wären dann seit Entstehen des Sonnensystems vor 4,5 Mrd Jahren ca 70 Killer-Asteroiden gewesen. Bevor die Planeten sich gebildet haben, passierte das sicher oft, aber die Bahnen sind mittlerweile realtiv stabil.
Bei dem bedrohlich aussehenden link von Spocky muß man berücksichtigen, dass er nur eine zweidimensionale Darstellung ist.
Neptun und Pluto können sich z.B. nicht begegnen, weil Pluto die Planeten-Ebene zwischen Uranus und Neptun schneidet. Er kommt Neptun wegen der 3:2 Resonanz sogar niemals auch nur nahe.

Wenn ich im folgenden link richtig gezählt habe, dann gab es in den letzten 100.000 Jahren 24 Ereignisse, die Krater mit mehr als 1m Durchmesser hinterließen (einige Boliden hinterließen mehrere/viele Krater). Der bekannteste ist der Barringer-Krater in Ariozona, Durchmesser 1186m vor 49.000 Jahren.

Liste der Einschlagkrater der Erde ? Wikipedia

[Feldanalyse]

Das wären dann seit Entstehen des Sonnensystems vor 4,5 Mrd Jahren ca 70 Killer-Asteroiden gewesen.

In menschlichen Zeiträumen gedacht, ist die Bedrohung durch solche Killer also praktisch irrelevant. Es kann natürlich einer nächsten Monat auftauchen, aber dann sind wir eh geliefert, sogar wenn wir es ein Jahr vorher wüssten. Außer, wir ziehen die Armageddon-Nummer durch.

Wobei ich auch im schlimmsten Falle nicht an eine komplette Auslöschung der Menschheit glaube. Sogar wenn 99% der Menschheit sterben würde, wären dann immer noch 70-80 Millionen Menschen am Leben. Das klingt jetzt alles sehr zynisch, wenn man mit Milliarden Toten rechnet, aber 1% der Menschen kommt angesichts unserer technischen Möglichkeiten locker durch. Wahrscheinlich würden weitere Probleme auch noch mal 90% dieser Überlebenden dahinraffen, aber die Menschheit wird nicht ausgelöscht werden, und zur Erhaltung eines diversifizierten Genpools reichen die erwarteten 8 Millionen Restmenschheit auch aus.

[Spocky]

globalen Killer

Damit wäre ich vorsichtig. Es gibt keine Belege dafür, dass überhaupt ein Einschlag ein globales Massenaussterben alleine verursacht hat. Überhaupt gibt es nur bei einem Impakt einen nachgewiesenen zeitlichen Zusammenhang und da war das Ereignis sicher nicht solitär die Ursache.

[xanrof]

...wenn die Menschen so klug wären, ihre Städte weiter vom Meer weg zu bauen (wenigstens ein paar Kilometer), wären mehr Menschen außer Gefahr, als hunderte Tschelyabinsks jemals töten könnten.

Nur wurden die Städte halt erstmals gebaut, als man von diesen Gefahren noch nichts wissen konnte. Außerdem gibt es handfeste geographische Gründe, nah am Meer zu bauen (Ebene, Fruchtbarkeit von Flußdeltas, etc.)

... aber wenigstens dafür sorgen kann, dass wir uns endlich zusammenreisen und ein ordentliches Weltraumprogramm entwickeln, und sei es nur deswegen, Atombomben auf "Dinokiller" zu bringen.

Tja, das mit den Atombomben ist auch so ne Legende...
Ich will das jetzt nicht alles nochmal schreiben, daher hier der Link zu einem früheren Beitrag:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/38700-asteroiden-inneren-sonnensystems-20.html#post2643830

Kurz gesagt: Das mit den Atombomben wird in den allermeisten Fällen nichts zur Zerstörung beitragen.
Will man aber auch nicht. Es geht nur ums Beschleunigen oder Abremsen. Hierfür braucht man jedoch sehr viel Zeit (Früherkennung) und man muss wissen, woraus der Asteroid besteht. Und hierfür braucht es die Forschung.

[Feldanalyse]

Nur wurden die Städte halt erstmals gebaut, als man von diesen Gefahren noch nichts wissen konnte. Außerdem gibt es handfeste geographische Gründe, nah am Meer zu bauen (Ebene, Fruchtbarkeit von Flußdeltas, etc.)

Ach, Überschwemmungen gibt es also erst seit 50 Jahren?

Will man aber auch nicht. Es geht nur ums Beschleunigen oder Abremsen. Hierfür braucht man jedoch sehr viel Zeit (Früherkennung) und man muss wissen, woraus der Asteroid besteht. Und hierfür braucht es die Forschung.

Ok, dann haben wir also gar keine Möglichkeit.
Ist es aber Möglich, einen großen Asteroiden, der aus dem richtigen Material besteht, in Stücke zu zersprengen, die klein genug sind, damit sie in der Atmosphäre verglühen, bzw. nicht gleich das Weltklime in's Chaos bringen?

[xanrof]

Ich hab hier noch 2 Diagramme:

Das erste zeigt sehr verallgemeinert Einschlagswahrscheinlichkeiten vs. Impaktorgröße.
Quelle weiß ich nicht mehr, aber aufgrund der Schlichtheit des Diagramms würde fast auf etwas populärwissenschaftliches tippen. Ich glaub das war ne Auswertung von Mondkratern. )




Das zweite Diagramm zeigt auch die Impaktwahrscheinlichkeiten (rechte y-Achse, 10^y Jahre) gegen den Durchmesser (Km, untere x-Achse) bzw. Einschlagsenergie (MT, obere x-Achse), hier jedoch beschränkt auf erdnahe Asteroiden (NEAs). Quelle: Morrison et al (2002)



wer mal ne Bildersuche macht (asteroid impact probability), findet das und noch mehr Diagramme.


- - - Aktualisiert - - -

Ist es aber Möglich, einen großen Asteroiden, der aus dem richtigen Material besteht, in Stücke zu zersprengen, die klein genug sind, damit sie in der Atmosphäre verglühen, bzw. nicht gleich das Weltklime in's Chaos bringen?

Nein.

Man kann vielleicht einen Kometen (enthält viel Wasser und Gase) mechanisch etwas zerkleinern, aber dafür bräuchte man sehr viele Einwirkungen auf sehr lange Zeit.

Es läßt sich, denke ich, auch nicht vorhersagen, wie ein unbekanntes (!) Objekt auf eine Sprengung reagiert, zB bzgl der Größenverteilung der Fragmente. Hat es innere Schwächezonen, etc.?

- - - Aktualisiert - - -

Aber, um das nochmal zu betonen:
Niemand will einen Asteroiden sprengen - weil es keinen Sinn macht.

Sinn macht viel mehr, ihn zu beschleunigen (damit er "vor" der Erde vorbeifliegt) oder abzubremsen (damit er "hinter" der Erde vorbeifliegt).

Die Erde hat einen Durchmesser von 12700 km und braucht auf ihrer Flugbahn um die Sonne für diese Strecke ca. 7 Minuten. Das ist das Zeitfenster für einen Impakt.

Um das zu vermeiden, muss man dafür sorgen, daß der Impaktor 3,5 Minuten früher oder später ankommt. Das ist die einzige Strategie, die Sinn macht. Alles andere ist Bullshit, der in den Medien breitgetreten wird.

Wie man diese Geschwindigkeitsänderung jetzt erreicht, darüber kann und darf man gerne diskutieren. Hier würden dann eventuell auch Atomraketen Sinn machen.

[Bynaus]

wenn die Menschen so klug wären, ihre Städte weiter vom Meer weg zu bauen (wenigstens ein paar Kilometer), wären mehr Menschen außer Gefahr, als hunderte Tschelyabinsks jemals töten könnten.

Ja, und wenn Menschen fliegen könnten, könnten wir gleich in Wolkenschlösser einziehen. Nein, im Ernst: Städte stehen nicht ohne Grund am Meer, und die Vorteile davon überwiegen jegliche denkbaren Nachteile bei weitem. Ich denke, Städte am Meer muss man als gegeben nehmen und darum herum arbeiten.

Bevor die Planeten sich gebildet haben, passierte das sicher oft, aber die Bahnen sind mittlerweile realtiv stabil.

Ja und nein. Sicher, das innere Sonnensystem ist mittlerweile freigeräumt. Aber all die Asteroiden auf Spockys Darstellung sind auf langfristig instabilen Bahnen: in ein paar 10 Mio Jahren werden ALLE entweder in der Sonne, im interstellaren Raum oder in einem der Planeten gelandet sein. Da das Sonnensystem älter ist, müssen solche Objekte also stetig nachgeliefert werden - und das übernimmt Jupiter, der Gürtelasteroiden, die in eine Bahnresonanz mit ihm wandern, auf hochexzentrische Bahnen pusht, auf denen sie den inneren Planeten (oder eben irgendwann der Sonne) begegen. Insofern ist es gerade die Instabilität der heutigen Situation, die dazu führt, dass immer noch Asteroiden auf der Erde einschlagen. Gäbe es keinen Asteroidengürtel (sondern z.B. einen weiteren Planeten), gäbe es heute auch keine Asteroiden mehr.

Wenn ich im folgenden link richtig gezählt habe, dann gab es in den letzten 100.000 Jahren 24 Ereignisse, die Krater mit mehr als 1m Durchmesser hinterließen (einige Boliden hinterließen mehrere/viele Krater).

...von denen wir wissen. Einschläge ins Meer hinterlassen auch keine direkten Spuren, können aber z.B. Tsunamis auslösen.

Sinn macht viel mehr, ihn zu beschleunigen (damit er "vor" der Erde vorbeifliegt) oder abzubremsen (damit er "hinter" der Erde vorbeifliegt).

Ja gut, man kann die Atombombe natürlich auch brauchen, um ihn zu beschleunigen/abzubremsen. Man detoniert sie in einer Entfernung, die Strahlung verdampft Oberflächenmaterial, und der Rückstoss des verdampfenden Materials schiebt den Asteroiden an.

Wenn er monolithisch und relativ stabil ist... Sonst bricht er vielleicht auseinander, und dann hat man den Salat. Was ich deshalb sagen will: Atombomben sind nicht das Mittel der Wahl - aber sie sind auch nicht komplett unbrauchbar.

[Comander1956]

Bynaus schreibt:

Ja gut, man kann die Atombombe natürlich auch brauchen, um ihn zu beschleunigen/abzubremsen. Man detoniert sie in einer Entfernung, die Strahlung verdampft Oberflächenmaterial, und der Rückstoss des verdampfenden Materials schiebt den Asteroiden an.

Das Hauptproblem bei Nuklearwaffen ist, das die heutigen ICBM,s nur im nahen Orbit operieren können. Das wäre dann ziemlich spät um die Geschwindigkeit oder die Bahn des Astroiden zu verändern.

Und nach dem SALT Abkommen haben sich alle Mitglieder verpflichtet keine Atomwafffen im Weltall zu stationieren. Daher fallen leider sogar Megatonnen Sprengköpfe für die Abwehr flach.

Weiter sehe ich in der näheren Zukunft keine Gefahr durch globale Killer (den Namen habe nicht ich erfunden) sondern eher durch lokale Killer, die Tsunamis auslösen können, oder sogar im unwahrscheinlichsten Fall eine ganze Stadt auslöschen.

Man denke an Tunguska (ein paar Grad Abweichung und Moskau hätte nicht mehr existiert), den Krater in Arizona und im frühen Mittelalter soll so ein Astroid in Bayern einige Volksstämme ausgelöscht haben.
Würde er das heutige München treffen müssten man mit Millionen von Opfern rechnen.

Und von diesen kleineren Exemplaren gibt es mehr als genug davon in unserem Sonnensystem. In den letzten Jahren, haben einige dieser kleineren Astroiden die Erde in relativer Nähe passiert. Meistens erfährt man es aber erst wenn es schon vorbei ist.

Da bisher nur ein kleiner Teil des Weltalls ständig beobachtbar ist (fehlen wieder die finanziellen Mittel), ist die Gefahr gross, das solch ein Astroid erst im letzten Moment entdeckt wird.

So ein Einschlag würde nicht nur viele Menschenleben fordern, sondern unser Wirtschaftssystem zerstören oder zumindest ihm gewaltig schaden.
Denn gegen diese Folgen wäre der 11. September, mit einem Selbstmordattentäter in Bagdad vergleichbar

Und um jetzt wieder den Bogen zum eigentlichen Thema zu spannen, ist die Raumfahrt nicht nur wichtig sondern sichert auf längere Sicht das Überleben der Menscheit.

Was jetzt zur Wiederbelebung der Raumfahrt vor allem nottut ist ein neues effektiveres Antriebssystem. Weg von den verschwenderischen chemischen Verbrennungsantrieben.

Die damit erreichbaren Geschwindigkeiten sind allein schon für unser Solarsystem ein Witz.

Wie wäre es ein Preisauschreiben in die Welt zu setzen, indem die Nation oder das Unternehmen 500Mrd. Dollar Preisgeld erhält, welche es schafft einen funktionierenden Antrieb zu entwickeln, der mindestens eine Geschwindigkeit von 0,01C erreicht. Für die stellare Raumfahrt zwar immer noch viel zu langsam, aber ein Anfang.
Gruss,
Richard

[Bynaus]

Das Hauptproblem bei Nuklearwaffen ist, das die heutigen ICBM,s nur im nahen Orbit operieren können. Das wäre dann ziemlich spät um die Geschwindigkeit oder die Bahn des Astroiden zu verändern.

Äh - ja. Es ist völlig ausgeschlossen, eine ICBM zur Asteroidenabwehr zu benutzen: weder ist die ICBM dazu in der Lage, noch würde es 100 km über dem Erdboden noch Sinn machen (bei 20 km/s Einfluggeschwindigkeit sind das bloss ein paar Sekunden vor dem Einschlag). Selbst bei einem zufälligen Volltreffer würde man den Asteroiden bloss in mehr oder weniger grosse Stücke sprengen.

Und nach dem SALT Abkommen haben sich alle Mitglieder verpflichtet keine Atomwafffen im Weltall zu stationieren. Daher fallen leider sogar Megatonnen Sprengköpfe für die Abwehr flach.

Ich glaube kaum, dass wenn nur eine Atombombe einen solchen Einschlag verhindern könnte, der geschriebene Buchstabe mehr Wert ist als das Leben der möglicherweise betroffenen Menschen.

und im frühen Mittelalter soll so ein Astroid in Bayern einige Volksstämme ausgelöscht haben

Das hat definitiv nicht so stattgefunden (ich nehme an, du meinst den "Chiemgau-Impakt"). Aber grundsätzlich ist es natürlich möglich, dass es in vorhistorischer Zeit solche Vorfälle gab. Ich hab auch schon mal von der Idee gelesen, die Zerstörung von Sodom und Ghomorra, die in der Bibel beschrieben wird, könnte auf einen solchen Einschlag zurückgehen.

In den letzten Jahren, haben einige dieser kleineren Astroiden die Erde in relativer Nähe passiert. Meistens erfährt man es aber erst wenn es schon vorbei ist.

Das stimmte vielleicht in den 80er und 90er Jahren, heute nicht mehr. Alle paar Monate heisst es, an diesem oder jenem Datum wird ein kleiner Asteroid die Erde passieren (übrigens auch am Tag vor dem Tschelyabinsk-Einschlag, wenn sich jemand erinnert - wobei die beiden Objekte nichts miteinander zu tun hatten).

Eine Liste vergangener und bevorstehender Annäherungen von kleinen Asteroiden an die Erde findet sich hier: NEO Earth Close Approaches

Da bisher nur ein kleiner Teil des Weltalls ständig beobachtbar ist (fehlen wieder die finanziellen Mittel), ist die Gefahr gross, das solch ein Astroid erst im letzten Moment entdeckt wird.

Das stimmt heute vor allem noch für die kleinsten Asteroiden (ca. <100 m).

So ein Einschlag würde nicht nur viele Menschenleben fordern, sondern unser Wirtschaftssystem zerstören oder zumindest ihm gewaltig schaden.

Kaum. Wie gesagt, die ganz grossen gefährlichen kennen wir, und keiner von ihnen wird in absehbarer Zukunft mit der Erde kollidieren. Von den kleineren kennen wir die meisten, und nur für die allerkleinsten (<100 m) sind wir mehrheitlich blind. Diese sind aber nicht so gross, dass sie gleich das ganze Wirtschaftssystem gefährden würden. Ich würde ihre Gefahr in etwa so gross wie die eines grossen Erdbebens veranschlagen. Mit dem Unterschied, dass es sich prinzipiell vorhersehen und sogar verhindern lässt.

Was jetzt zur Wiederbelebung der Raumfahrt vor allem nottut ist ein neues effektiveres Antriebssystem. Weg von den verschwenderischen chemischen Verbrennungsantrieben.

Da stimme ich dir zu, zumindest, was den interplanetaren Raum angeht (für den Start von der Erde gibt es im Moment kaum was besseres, wobei es schon auch interessante alternative, aber auch noch sehr theoretische Konzepte gibt).

Wie wäre es ein Preisauschreiben in die Welt zu setzen, indem die Nation oder das Unternehmen 500Mrd. Dollar Preisgeld erhält, welche es schafft einen funktionierenden Antrieb zu entwickeln, der mindestens eine Geschwindigkeit von 0,01C erreicht. Für die stellare Raumfahrt zwar immer noch viel zu langsam, aber ein Anfang.

Und wer soll die 500 Mrd bezahlen? Zudem kannst du im Prinzip mit jedem Antrieb, auch mit einer chemischen Rakete, 0.01 c erreichen. Ist halt einfach eine Frage, wie viel Masse du brauchen willst...

Die Amerikaner haben übrigens einen praktisch fertig entwickelten interplanetaren Nuklearantrieb: NERVA. Er wurde nur nie eingesetzt.

[Feydaykin]

Naja, Antriebe für große Distanzen gibt e schon, weil Zeit nicht so relevant ist. Was hohe Endgeschwindigkeiten angeht ist der Ionenantrieb ziemlich gut. Fehlt nur die Energiequelle für Distanzen jenseits des Mars. Solange man nicht die Atomenergie angeht sieht es da schlecht aus.

Zum Abheben vom Boden sind Schubtechnisch die Chemischen ungeschlagen, blieben feste Infrastrukturen wie Orbitalringe, und Aufzüge.

Interessant wäre die Wiederverwendbarkeit, aber das ist ebenso eine Hürde, wie uns das Shuttle gezeigt hat. Da müsste man schon in Dimensionen jenseits der Saturn V bzw. Nova Serie (nie gebauter Saturnnachfolger) hinausgehen.

[Comander1956]

Bynaus schreibt:

Und wer soll die 500 Mrd bezahlen? Zudem kannst du im Prinzip mit jedem Antrieb, auch mit einer chemischen Rakete, 0.01 c erreichen. Ist halt einfach eine Frage, wie viel Masse du brauchen willst...

Wie stellst du dir das denn bei chemischen Antrieb vor. Kein Gas hat eine Austrittgeschwindigkeit von 3000km/sec. Und wenn du diese Endgeschwindigkeit in einer Beschlkeunigungsphase erreichen willst. Wieviel Treibstoff willst du dann mitnehmen?
Natürlich geht es hier für einen zukünftigen Antrieb für die bemannte Raumfahrt. Ionenantriebe fallen flach, weil man sicher nicht jahrelang warten kann, bis die Endgeschwindigkeit erreicht ist.

Aber es gibt noch einige andere Kandidaten: die verschiedenen Variationen von Atomantrieben, Photonenantrieb usw.

Der hoihe Preis soll lediglich ein Anreiz sein. Ausserdem würden Jahrzehnte vergehen, bis das erste brauchbare Ergebnis zu Tage tritt. Wenn es denn gelänge so einen Antrieb zu bauen, dann könnten sicher die reichsten Milliardäre dieses Planeten auch solch eine Summe aufbringen. Wenn man bedenkt, dass selbst so eine astronomische Summe weniger als ein Viertel unserer Schulden ausmacht.
Gruss,
Richard

[Bynaus]

Zum Abheben vom Boden sind Schubtechnisch die Chemischen ungeschlagen, blieben feste Infrastrukturen wie Orbitalringe, und Aufzüge.

Interessant ist auch die Idee, ein Raumschiff mit einem Strahl von aussen mit Energie zu versorgen, die dann (z.B. via Treibstoff) in Schub umgewandelt wird.

Wie stellst du dir das denn bei chemischen Antrieb vor. Kein Gas hat eine Austrittgeschwindigkeit von 3000km/sec.

Gase haben auch keine Austrittsgeschwindigkeit von 8 km/s (Geschwindigkeit im Erdorbit). Wenn das das Kriterium wäre, gäbe es keine Raumfahrt.

Alles, was du tun musst, ist die Raketengleichung nehmen.

Delta-v = v_e * ln(m0/m1)

Delta-v ist die gewünschte Geschwindigkeitsveränderung, v_e ist die Ausströmgeschwindigkeit (=spezifische Ausströmgeschwindigkeit * Ge, für Wasserstoff/Sauerstoff etwa 435 * 9.8 = 4263), m0 die Anfangs- und m1 die Endmasse. Wir können das nach der Anfangsmasse m0 umformen:

m0 = m1 * e^(Delta-v / v_e)

Sagen wir, die Nutzlast beträgt 1 kg. Wie viel Masse hat die chemische Rakete am Anfang? Satte 4 x 10^305 kg. Das ist natürlich völlig illusorisch. Ein bisschen besser wirds, wenn man statt einer einzigen Stufe viele kleine Zwischenstufen schaltet, aber insgesamt macht es das auch nicht besser. Der Punkt ist jedoch: Weltraumantriebe haben keine "Höchstgeschwindigkeiten", weil es nichts gibt, was die einmal erreichte Geschwindigkeit wieder bremst. Entscheidene Merkmale von Weltraumantrieben sind der spezifische Impuls (also wie effizient die Rakete mit ihrem Treibstoff umgeht), die benötigte Energieversorgung und der Schub (letzterer sagt dir, wie schnell du die gewünschte Geschwindigkeit erreichst).

Ausserdem würden Jahrzehnte vergehen, bis das erste brauchbare Ergebnis zu Tage tritt.

Mit einem Nuklearpulsantrieb ("Orion"), wie er schon in den 60er Jahren entworfen wurde, könntest du das Preisgeld schon heute eintreiben. Bloss dumm, dass heute niemand mehr einige zehntausend Atombomben brauchen will, um eine Million Tonnen zum Saturn zu schicken...

Nein, ein solcher Antrieb wird von selbst irgendwann kommen, wenn Menschen im Weltraum aktiver geworden sind. Es bringt ja auch nichts, etwas zu entwickeln, was dann für ein paar Jahrzehnte gar niemand braucht... Der entscheidende technologische Durchbruch, der in unserer Zeit geschehen muss, ist deshalb nicht dieser Weltraumantrieb, sondern der günstige Zugang zum Weltraum.