Posted in: Raumfahrt, Technik 27. Juli 2010 14:58 Weiter lesen →

Sonnensegler lenkt mit Licht

Grafik zeigt Raumsonde mit kleinem runden Rumpf und vier langen Auslegern, die eine große Membran mit bläulichen und goldenen Kacheln aufspannen, im Hintergrund die Erde Raumfahrzeuge können sich vom Sonnenlicht nicht nur anschieben lassen, sondern auch damit steuern. Wie das funktioniert, hat der japanische Sonnensegler Ikaros erstmals demonstriert. Indem eine Hälfte des großen Sonnensegels zeitweise verdunkelt wurde, veränderte die Sonde stetig ihre Lage im Raum.

Bild: Courtesy of Japan Aerospace Exploration Agency

Entsprechend den geringen Kräften, die auf die Segelfläche wirken, erfolgte die Lageänderung sehr langsam, berichtet die japanische Weltraumbehörde JAXA. Über einen Zeitraum von 24 Stunden kippte die Drehachse von Ikaros um lediglich 0,2 Grad. Der große Vorzug dieser gemächlichen Methode sei, dass kein Treibstoff verbraucht werde und dass die hauchdünne Segelmembran nicht ins Flattern gerate.

Der „Small Solar Power Sail Demonstrator“ Ikaros war Ende Mai ins All gebracht worden. In den folgenden Wochen wurde seine 14 mal 14 Meter große und lediglich 7,5 Mikrometer starke Polymer-Segelmembran entfaltet. Seitdem hat Ikaros allmählich beschleunigt, indem die Photonen des Sonnenlichts an diesem glänzenden Segel reflektiert werden und es dabei leicht anschieben.

Die Segelfläche ist zudem mit dünnen Flüssigkristall-Kacheln gespickt, die wie ein herkömmliches LCD-Display zwischen hell und dunkel wechseln können. Zur Lageveränderung werden diese LCD-Kacheln so angesteuert, dass stets die gleiche Hälfte des langsam rotierenden Sonnensegels etwas weniger Licht reflektiert als die andere. Als Folge erfährt die Sonde auf dieser Segelhälfte etwas weniger Rückstoß und kippt langsam in Richtung der stärker reflektierenden Hälfte.

Ikaros ist derzeit auf dem Weg ins innere Sonnensystem. Während der Reise wollen die beteiligten Forscher mehr über Sonnensegler und ihr Verhalten im Sonnenlicht herausfinden. Falls das Experiment erfolgreich verläuft, will die JAXA schon bald einen noch größeren Sonnensegler, der zudem mit Ionentriebwerken ausgestattet ist, zum Jupiter schicken.

Forschung: JAXA Space Exploration Center, Japan Aerospace Exploration Agency, Sagamihara

WWW:
Japan Aerospace Exploration Agency
Ikaros
Solar Sails

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Erfolgreicher Test für Sonnensegel


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1 Kommentar zu "Sonnensegler lenkt mit Licht"

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  1. Zetzschke sagt:

    Es wäre mal von Interesse wie stark die vom Sonnenwind ausgehende Beschleunigung ist. Das die Photonen einen Antrieb erzeugen ist klar. Unklar ist mir in wieweit der praktische Denkansatz ausgerichtet ist. Bei geringen Beschleunigungen ist eine reale Nutzung doch von untergeordnetem Interesse und nur reine Feldforschung. Wäre es nicht sinnvoller andere Antriebssysteme zu entwickeln, die eine adäquate Beschleunigung/Bremsung gewährleisten.
    Ein Ansatz von Interesse wäre hier der Ionenantrieb. Geringer aber andauernder Schub ohne große Massen für den Antrieb.