Das thermische Lichtbogentriebwerk (TLT), (englisch arcjet), ist ein elektrischer Raumfahrtantrieb.
Zwischen einer Kathode und einer Anode wird ein Lichtbogen gebildet. Dabei ist die Anode meist als gesamte Düsenkammer bis zum Austritt ausgelegt. Der Ansatz des Lichtbogens wird an ihr mittels eines Kaltgasmantels so weit wie möglich nach hinten verschoben. Dazwischen fließt der Treibstoff, der durch den Lichtbogen stark aufgeheizt wird (ca. 5000 K). Der Schub wird also nur durch den thermischen Effekt der Expansion erzeugt und nicht durch elektrische oder magnetische Felder (im Unterschied zum magnetoplasmadynamischen Antrieb). Arcjet-Triebwerke werden zur Lageregelung von Satelliten eingesetzt. Hierbei verwendet man als Treibstoff typischerweise Ammoniak oder Hydrazin. Bei größeren Triebwerken ist der Einsatz von Wasserstoff geplant, da man damit einen höheren spezifischen Impuls erreichen kann. Die Bezeichnung „Treibstoff“ ist in Verbindung mit elektrischen Triebwerken irreführend, da der Treibstoff nur den Impuls liefert. Der eigentliche Treibstoff ist der Strom, der beispielsweise von Solarpanelen oder durch einen Kernreaktor geliefert werden kann. Der verfügbare Schub ist im Vergleich zu chemischen Raketentriebwerken gering und liegt typischerweise im Millinewton- bis Newton-Bereich. Dagegen ist die Laufdauer erheblich höher und es wird weniger Treibstoff benötigt.
Thermische Lichtbogentriebwerke werden u. a. am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart untersucht und entwickelt. Die Leistungsklassen reichen von 1 kW und einigen Ampere bis 100 kW und ca. 1 kA. Die dabei erzielten Austrittsgeschwindigkeiten liegen mit Wasserstoff im Bereich von 15 km/s.
Für zwei im Rahmen des Stuttgarter Kleinsatellitenprogramms geplante Missionen soll ein TLT als Hauptantriebssystem eingesetzt werden: Die Perseus-Mission des Instituts für Raumfahrtsysteme soll als Testplattform für ein Duo von elektrischen Antriebssystemen fungieren.[1] Die Sonde BW 1 soll dann mit dem Lichtbogenantrieb und mehreren iMPD-Triebwerken zum Mond fliegen.[2]