Die NASA will ein Sonnensegel für sonnenlichtbetriebene Raumfahrt starten

Das experimentelle Sonnensegel der NASA ist bereit, in der Erdumlaufbahn zu fliegen und den Druck des Sonnenlichts zu nutzen, um eine neue Art des Antriebs durch den Kosmos zu testen.

Der Start des Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) ist für Dienstag, den 23. April, an Bord der Electron-Rakete von Rocket Lab aus Neuseeland geplant. Bei der Mission werden zum ersten Mal Kompositausleger in der Erdumlaufbahn zum Einsatz kommen, um deren Fähigkeit zu testen, das Segel im Orbit auszufahren.

Die Rakete wird den mikrowellengroßen Würfelsat etwa 600 Meilen (966 Kilometer) über der Erde (mehr als doppelt so hoch wie die Höhe der Internationalen Raumstation) entfalten und dort ihr Sonnensegel auf eine Länge von 30 Fuß (9 Meter) pro Seite entfalten .

Der Entfaltungsprozess wird etwa 25 Minuten dauern, und die NASA hat die Mission mit einer Reihe von Digitalkameras an Bord ausgestattet, um während und nach dem Ausfahren Bilder des Segels aufzunehmen und so seine Form und Ausrichtung zu beurteilen.

Sobald das Sonnensegelsystem entfaltet ist, wird es ungefähr die Größe eines winzigen Studio-Apartments in Bushwick haben. Das Segel muss groß genug sein, um effizient Schub zu erzeugen, und sich auf einer Umlaufbahn befinden, die hoch genug ist, um mithilfe der winzigen Kraft des Sonnenlichts auf dem Segel, die in etwa dem Gewicht einer verbleibenden Büroklammer entspricht, an Höhe gewinnen und den atmosphärischen Widerstand überwinden zu können Ihre Handfläche, entsprechend NASA.

Das Sonnensegel wird mithilfe von vier Verbundauslegern aufgestellt, die die Diagonalen des Platzes überspannen und eine Länge von 23 Fuß (7 Meter) erreichen. Sie funktionieren auf die gleiche Weise wie der Ausleger eines Segelboots, mit dem Unterschied, dass sie eher auf die Antriebskraft des Sonnenlichts als auf den Wind ausgelegt sind. Die Verbundausleger bestehen aus einem Polymermaterial; Sie sind leicht und dennoch steif und biege- und verformungsbeständig, wenn sie unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt werden.

Die erste Flugphase der Mission wird etwa zwei Monate dauern und eine Reihe von Ausrichtungsmanövern umfassen, um das Anheben und Absenken der Umlaufbahn ausschließlich durch den auf das Segel einwirkenden Sonnenlichtdruck zu demonstrieren, schrieb die NASA.

Sonnensegel werden von Photonen der Sonne angetrieben und verursachen kleine Impulsstöße, die das Raumschiff weiter vom Stern wegtreiben. Wenn es einem Raumschiff gelingt, den Widerstand der Erdatmosphäre zu überwinden, könnte es möglicherweise sehr große Höhen erreichen.

Theoretisch können Sonnensegel unbegrenzt betrieben werden. Sie sind jedoch durch die Haltbarkeit der Sonnensegelmaterialien und der elektronischen Systeme der Raumfahrzeuge begrenzt. Die Planetary Society LightSail 2 startete im Juni 2019 und gewann nur zwei Wochen nach dem Entfalten seines 344 Quadratfuß (32 Quadratmeter) großen Sonnensegels 2 Meilen (3,2 Kilometer) an Höhe. Im November 2022 fand die Mission ein fulminantes Ende, nachdem sie an Höhe verloren hatte durch die Erdatmosphäre wieder eingetreten.

Das Erbe von LightSail 2 inspirierte mehrere weitere Missionen, darunter auch ACS3 Der NEA Scout der NASA Mission zu einem erdnahen Asteroiden und Der Solar Cruiser der NASA (geplanter Start im Jahr 2025).

Die für diese Demo-Mission verwendete Komposit-Auslegertechnologie könnte zum Einsatz von Solarsegeln mit einer Größe von bis zu 500 Quadratmetern (5.400 Quadratfuß) oder etwa der Größe eines Basketballplatzes genutzt werden.

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