MHD

...Was ist die Magnetohydrodynamik, abgekürzt MHD? Es ist die Kunst und die Art und Weise, auf ein Fluid, flüssig oder gasförmig, einzuwirken, indem man elektromagnetische Kräfte auf es wirken lässt, vorausgesetzt, dass es ausreichend elektrisch leitfähig ist. Man spricht dann von einem MHD-Beschleuniger. Es ist ebenfalls die Kunst und die Art und Weise, die kinetische Energie eines Fluids in elektrische Energie umzuwandeln. Man spricht dann von einem MHD-Generator. Allgemeiner gesprochen, sofern eine direkte Umwandlung einer Energieform in eine andere Energieform (kinetisch, elektromagnetisch) stattfindet, spricht man von einem MHD-Konverter.

... Um sich in die MHD einzuführen, siehe meinen Comic "Die Mauer des Schweigens" (der wohl so benannte) im "cd-Lanturlu".

...In den sechziger Jahren befand sich Frankreich auf diesem Gebiet ganz an der Spitze. Man könnte sagen: durch Zufall. Ein großer Forschungsaufwand zur MHD war Anfang der sechziger Jahre in vielen Ländern begonnen worden: England, UdSSR, USA, Frankreich. Länder wie Deutschland, dann Japan stießen später zu diesem Peloton. Das Ziel war damals, MHD-Generatoren zu entwickeln, die im Prinzip weit höhere Wirkungsgrade als thermische Maschinen haben konnten (bis zu 60 %). Die Energiequellen waren zweierlei Natur: Verbrennung von Kohlenwasserstoffen oder Kernenergie. Damit das Verfahren rentabel sei, war es wesentlich, dass das Fluid, aus dem man möglichst viel kinetische Energie gewinnen wollte, eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besaß. Nun sind im Prinzip alle Gase sehr schlechte elektrische Leiter. Sie sind sogar schlichtweg... Isolatoren. Man tat also alles, was möglich schien, um diese Gase mit einer erheblichen elektrischen Leitfähigkeit auszustatten, indem man sie mit Alkalielementen mit niedrigem "Ionisierungspotenzial" (im Wesentlichen Cäsium) "impfte". Aber die Ergebnisse erwiesen sich als enttäuschend, trotz der sehr bedeutenden Summen, die in diese Forschung investiert wurden, in einer Zeit starken Wirtschaftswachstums. Man erwog dann, diese Generatoren "mit zwei Temperaturen" zu betreiben, indem man "das Gas freier Elektronen" mit einer höheren Temperatur ausstattete als das Gas selbst, das aus Atomen besteht. Aber eine furchtbare Instabilität, die 1964 theoretisch von E. Velikhov (der später Vizepräsident der Akademie der Wissenschaften der UdSSR wurde) entdeckt wurde, machte alle diese Pläne ab Ende der sechziger Jahre zunichte. Mitte der siebziger Jahre hatten die meisten Länder aufgegeben, mit Ausnahme der UdSSR, die bis zu ihrem wirtschaftlichen Zusammenbruch einen bedeutenden Aufwand in diesem Forschungssektor aufrechterhielt.

... Als ich 1965 an das Institut für Strömungsmechanik in Marseille versetzt wurde, fand ich dort ein kleines Team vor, das sich um einen Forscher versammelt hatte: Georges Inglesakis, der, inspiriert von Arbeiten, die in den USA von einem Forscher schweizerischer Herkunft, Bert Zauderer, durchgeführt worden waren, Experimente zur direkten Umwandlung durchgeführt hatte, wobei er als Quelle für den Gasstoß das verwendete, was man ein "Stoßrohr" nannte. Die Experimente waren von sehr kurzer Dauer (weniger als hundert Mikrosekunden), aber das ganze Interesse lag in der Tatsache, dass das mit sehr großer Geschwindigkeit (über 2500 m/s) unter einem bedeutenden Druck (ein bar) ausgestoßene Gas ebenfalls sehr heiß (zehntausend Grad) und daher sehr stark elektrisch leitfähig war. Unter diesen Bedingungen wurde es möglich, diese MHD-Generatoren zu simulieren, von denen man träumte, indem man Gase, die unter gewöhnlichen Bedingungen so schlechte elektrische Leiter sind wie Argon, komprimierte, also erhitzte und durch eine Düse ausstieß, die es aber bei der Temperatur wurden, auf die sie gebracht wurden. Natürlich hatten diese Experimente auf strikt industrieller Ebene kein Interesse. Was sollte man mit einem Generator anfangen, der, jede Stunde, nur während eines Zehnmillionstels einer Sekunde funktionieren kann, selbst wenn er während dieser Zeit mehrere Megawatt ausspuckt? Damals begriff niemand (außer den Sowjets), dass diese Impulsgeneratoren eines Tages ihre Wiederverwendung in dem finden würden, was viel später der "Krieg der Sterne" heißen sollte und worüber ich auf der Website sprechen werde.

...Der Leser wird im Folgenden und vielleicht mit Überraschung erfahren, dass der Vater der sowjetischen MHD kein anderer war als der geniale Andrei Sacharow (ebenfalls Vater der ersten russischen H-Bombe). Sacharow war kein Forscher, er war ein Finder und ein Visionär. Niemand in diesem Marseiller Institut, in dem ich gelandet war, ahnte die wirklichen Möglichkeiten der MHD. Es wurden jedoch einige spektakuläre Ergebnisse erzielt. 1967, zwei Jahre nach meinem Eintritt ins Labor, gelang es mir dank eines Kunstgriffs, der fünfzehn Jahre später von einem Japaner wiederentdeckt wurde, zum ersten Mal einen Bitemperatur-Generator (immer während dieser kurzen Böen) in Betrieb zu nehmen, indem ich die Velikhov-Instabilität (die sich in einer Millionstel Sekunde entwickelte) überlistete. Experimente zur Plasmabeschleunigung wurden ebenfalls erfolgreich durchgeführt, mit Geschwindigkeitsgewinnen von 5 km/s auf nur zehn Zentimetern Düsenlänge. Aber all dies blieb völlig unbemerkt, vor dem Hintergrund der allgemeinen Misslichkeit.

... In Frankreich ist die Forschung im Prinzip "gelenkt". Organisationen wie das CNRS oder andere statten sich also mit "Programmen" aus. Das Problem ist, dass die Leute, die diese Programme aufstellen, und diejenigen, die die Ideen haben, die Forschung betreiben, nicht dieselben Personen sind. Ich weiß nicht, ob Sie schon einmal einem Enten den Kopf mit einem Hackmesser abgeschlagen haben. Jeder weiß, dass das Tier dann flink laufen kann. Die französische Forschung ist ein bisschen diese kopflose Ente, wobei die Situation dadurch verschärft wird, dass die französischen Forschungsinstanzen eng abhängen:

• Von der Armee

• Von den Polytechnikern

... Wenn man all das begriffen hat, meist nach langen Jahren des Missgeschicks, bleibt einem nur noch, sich dem einzigen Forschungsbereich zuzuwenden, in dem man langfristige Arbeiten ins Auge fassen kann: der theoretischen Forschung.

... Ich habe 1987 jede MHD-Forschung aufgegeben, nachdem ich zehn Jahre lang darauf bestanden hatte, nachdem die französischen Forschungsprogramme offiziell abgeschlossen worden waren. Ich habe aufgegeben, weil ich dazu gezwungen und genötigt wurde. Ich habe das in verschiedenen Büchern erklärt. Ich werde all dies in diesem Abschnitt meiner MHD-Website wieder aufgreifen. Im Herzen dieser Forschung stand eine faszinierende Idee: Ist es möglich, ein Gerät in der Luft mit Überschall- und sogar Hyperschallgeschwindigkeit in dichter Luft zu bewegen, ohne einen "Bang", eine Stoßwelle, zu erzeugen? Ein Student, Bertrand Lebrun, verfasste unter meiner Leitung eine Doktorarbeit in dieser Richtung. Unsere theoretischen Arbeiten, begleitet von zahlreichen wissenschaftlichen Veröffentlichungen in Zeitschriften auf höchstem Niveau und von Vorträgen auf internationalen Kongressen, antworteten mit Ja (siehe die Liste am Ende des über den Link zugänglichen Dokuments). Mitte der achtziger Jahre gelang es mir, den Generaldirektor des CNRS, Papon, davon zu überzeugen, uns beim Aufbau eines Experiments zu helfen. Mittel wurden freigegeben. Die Idee war, erneut in Experimenten von kurzer Dauer zu arbeiten, indem man das "Stoßrohr" als Heißstoß-Windkanal verwendete. Ein Labor in Rouen besaß noch eine dieser ... Antiquitäten. Wir hatten außerdem bedeutendes Material zurückgewonnen, ein Überbleibsel des ersten "Tokamak" von Fontenay-aux-Roses. Papon war entzückt und sah, "dass wir Spitzenforschung mit Altmaterial machen würden". Ende der achtziger Jahre waren wir zwei Fingerbreit vom Erfolg entfernt. Aber die Armee ließ das Projekt absichtlich scheitern. Wir haben dafür später den Beweis erhalten, den ich in einem Buch veröffentlicht habe.

... Die Armee hat per Definition alle Rechte, sofern sie sich auf das Kriterium der Verteidigungsvertraulichkeit stützt. Man kann sich leicht den strategischen Vorteil vorstellen, den ein "MHD-Marschflugkörper" darstellen konnte, der als einziger in der Lage wäre, im Hyperschallbereich Bockspringen mit den Hügeln zu spielen (für Nichteingeweihte: alle derzeitigen Marschflugkörper sind Unterschall). Die Tatsache, dass die Armee damals eine solche Forschung in einem zivilen Kontext verbieten wollte, hätte grenzwertig verständlich sein können, sofern sie diese Forschungen in ihren eigenen Heiligtümern, fern von neugierigen Blicken, weitergeführt hätte. Nun hat sich dreizehn Jahre später herausgestellt, dass die französischen Militärs einfach unfähig gewesen waren, diese Forschungen weiterzuführen, und dass sie ganz einfach aufgegeben worden waren, übrigens recht schnell, mangels ... Kompetenzen. Die durchgeführte Untersuchung brachte einfach die folgende Schlussfolgerung:

Es gibt keine französische militärische MHD

...Dies zu einer Zeit, da eine Gruppe von Militärs, die aus der IHEDN (Institut für Höhere Studien der Nationalen Verteidigung) stammen, in einer im Juli 99 veröffentlichten Broschüre Alarm schlägt. Sie beschwören einen fantastischen Vorsprung der Amerikaner auf diesem Gebiet und läuten die Sturmglocke. Wir werden später sehen, dass diese Befürchtungen begründet sein könnten. Ich bin sogar überzeugt, dass sie es sind, und werde mich dazu erklären. Aber grotesk ist, dass sich unter denen, die sich über diese Situation Sorgen machen, viele derjenigen befinden, die zwischen 1976 und 1987 die großen Verantwortlichen für das Scheitern der französischen MHD-Anstrengungen waren. Kurzsichtigkeit, Inkompetenz. Was noch außergewöhnlicher ist, ist, dass es dieselben Personen sind, die den Bettelsack hinstrecken, "eine Antwort in Form von Handlung" fordern, energisch, und verlangen, dass man ihnen in der Tat freie Hand lässt, obwohl sie die Hauptverantwortlichen für unseren Rückstand auf diesem Gebiet sind. Mit Verschwörermienen bemühen sie sich, durchblicken zu lassen, dass ihre Wortführer von starken technisch-wissenschaftlichen Kompetenzen unterstützt werden. Dem ist aber nichts. All das ist leider nur ein ziemlich erbärmliches und im Übrigen nutzloses Gehabe, denn es ist ... zu spät.

... Was für den Forscher, der ich bin, schwer zu ertragen ist, ist zudem zu sehen, wie eine jeder wissenschaftlichen Kompetenz bare Person im Fernsehen salbadert und erklärt: "Wir wissen jetzt, wie man eine Maschine mit Überschallgeschwindigkeit bewegt, ohne einen Bang zu erzeugen". Ich dachte mir damals, es sei gut, dass der Student, der Lehrer, der Ingenieur, der Steuerzahler, der Mann auf der Straße und sogar ... der Politiker gewarnt würden, Beurteilungselemente hätten, damit man diese Leute nicht ein zweites Mal, dreiundzwanzig Jahre später, für Dummköpfe hält.

... Als Vorspeise findet der Leser, wenn er auf den folgenden Link klickt, eine ziemlich populärwissenschaftliche Darstellung dieses berühmten MHD-Manövers, jenes, von dem wir träumten, das wir vollständig berechnet hatten und das (wie alle Manöver, die ich auf diesem Gebiet durchgeführt habe) beim ersten Versuch funktioniert hätte. Ein Manöver, das die Soldateska nicht zu Ende zu führen vermochte.

.. Wie ist das möglich? Überschätzen Sie die Militärs (und die Polytechniker) nicht. Erinnern Sie sich an den Satz von Clemenceau an der Wende des Krieges von 14-18: "Die beste Art, Deutschland zu besiegen, ist, dort eine École Polytechnique zu gründen".

... Bevor wir zu dieser Darstellung des Manövers übergehen, im Stil "hundert Mikrosekunden, die unsere Sicht auf die Welt verändern könnten", eine köstliche Anekdote zur Stützung meiner Worte. Nach den ersten französischen Kernwaffentests in Reagane erfuhren die Militärs, dass die Amerikaner ihre Tests nunmehr unterirdisch durchführten. Sie fragten sie, wie sie dabei vorgingen. Die Antwort kam schnell:

• Hört mal, ihr kleinen Froschesser, ihr seid ja ganz nett, aber einerseits seid ihr aus der NATO ausgetreten, andererseits legen wir nicht so sehr Wert darauf, dass das nukleare Know-how sich über diesen Planeten ausbreitet. Also, findet selbst zurecht....

... Die polytechnischen Militäringenieure, die "Pulveringenieure", stellten gelehrte Berechnungen an. Sie schlossen daraus, dass man einen Tunnel in einen Berg bohren, das Nukleargerät ganz am Ende platzieren und dann den Rest mit Beton und Schrott vollstopfen müsse. So geschah es. Man installierte einen Feuerleitstand praktisch gegenüber dem so verschlossenen Tunnel und lud dann den Verteidigungsminister Pierre Messmer ein, in diese Ecke der Sahara zu kommen, um dem Versuch beizuwohnen. Übrigens erzählte er selbst diese Geschichte der Zeitschrift Paris-Match, die damals vergeblich (in unserem Land pflegt man gerne das Geheimnis) versuchte, die Geschichte der französischen Bombe zu schreiben. Man wird sofort sehen, warum er dieses Geständnis machte. Der Minister hatte, selbst nach all diesen Jahren, mächtig Wut im Bauch.

... Als das Gerät gezündet wurde, schleuderte der Druck sofort die hunderte Meter Beton und Schrott heraus, und der Tunnel verhielt sich wie eine Schrotflinte. Verblüfft sah der Minister diese Trümmer in geringer Entfernung vorbeifliegen. Alle wurden natürlich verstrahlt. Die Bewertung der empfangenen Dosen erwies sich als schwierig: die Filme (darunter der des Ministers) waren vollständig verschleiert. Messmer war außer sich. Dass ein Legionär oder die Bewohner eines Dorfes verstrahlt werden, sei ja noch angegangen, aber ... der Verteidigungsminister, immerhin!

... In Wirklichkeit, und das begriffen unsere Militäringenieure schließlich, musste das Gerät nicht in hartem Gestein untergebracht werden, sondern im Gegenteil unter hunderten Metern eines ziemlich weichen Geländes, das den Stoß dämpfen konnte. Denken Sie nach. Wenn Sie eine Granate explodieren lassen und dann die Explosionsprodukte analysieren wollen, ist es vielleicht logischer, sie auf Sandsäcke zu legen, als sie in Beton einzugießen. Heute weiß man, wie man vorgeht. Wenn die Bombe explodiert, entsteht ein Hohlraum im kompressiblen Gelände (wie es der Untergrund des Mururoa-Atolls war). Die Energie wird so durch inelastische Kompression absorbiert. Gleichzeitig steigt eine Stoßwelle zur Oberfläche auf, die den Boden leicht anhebt, und schon ist das Kunststück gelungen.

... All das, um zu sagen, dass militärische Heiligtümer vielleicht nicht das Nonplusultra in Sachen Grundlagenforschung sind. Ich höre manchmal Leute zu mir sagen:

• Aber glauben Sie nicht, dass all das, was man uns zeigt, all dieses Fernsehgehabe, "nur da ist, um die Galerie zu amüsieren", aber dass hinter diesem Vorhang viel seriösere Forschungen betrieben werden könnten?

... Tut mir leid, Sie zu enttäuschen. Hinter diesem Vorhang ist nichts. Sonst enthielte der oben erwähnte Bericht nicht so viele Schnitzer, die die wissenschaftliche Nichtigkeit seiner Autoren offenbaren.

Ich habe nicht die Macht, die Welt zu verändern, aber ich mag es nicht, wenn man die Leute für Dummköpfe hält.

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