Das neue Sonnensegel der NASA ist gestartet und stationiert

Sonnensegel sind eine rätselhafte und majestätische Art, durch den Golf des Weltraums zu reisen. In Analogie zu den Segelschiffen der Vergangenheit sind sie eine der effizientesten Möglichkeiten, Raumschiffe anzutreiben. Am Dienstag startete eine Rakete im RocketLab Electron das neue Advanced Composite Solar Sail System der NASA. Ziel ist es, den Einsatz großer Sonnensegel in einer erdnahen Umlaufbahn zu testen. Am Mittwoch bestätigte die NASA, dass sie ein 9-Meter-Segel erfolgreich eingesetzt haben.

1886 wurde das Automobil erfunden. Im Jahr 1903 unternahm der Mensch seinen ersten Motorflug. Nur 58 Jahre später unternahmen Menschen an Bord einer Rakete ihre erste Reise ins All. Die Raketentechnologie hat sich im Laufe der Jahrhunderte, ja Jahrhunderte, erheblich verändert. Die Entwicklung der Rakete begann bereits im 13. Jahrhundert, als Chinesen und Mongolen gegenseitig Pfeile mit Raketenantrieb abfeuerten. Seitdem hat sich einiges getan, und wir haben jetzt feste und flüssige Raketentreibstoffe, Ionenmotoren und Sonnensegel mit mehr Technologie in den Startlöchern.

Sonnensegel sind von besonderem Interesse, weil sie die Kraft der Sonne oder des Sternenlichts nutzen, um Sonden durch den Weltraum zu treiben. Die Idee ist jedoch nicht bekannt. Johannes Kepler (bekannt für die Planetenbewegung) schlug im 17. Jahrhundert in seinen Werken mit dem Titel „Somnium“ erstmals vor, dass Sonnenlicht zum Antreiben von Raumfahrzeugen genutzt werden könnte. Wir mussten jedoch bis ins 20. Jahrhundert warten, bis der russische Wissenschaftler Konstantin Tsiolkovsky das Prinzip darlegte, wie Sonnensegel tatsächlich funktionieren könnten. Carl Sagan und andere Mitglieder der Planetary Society begannen in den 70er und 80er Jahren, Missionen mit Sonnensegeln vorzuschlagen, aber erst 2010 sahen wir das erste praktische Sonnensegelfahrzeug, IKAROS.

Das Konzept der Sonnensegel ist recht einfach zu verstehen und beruht auf dem Druck des Sonnenlichts. Die Segel sind so geneigt, dass Photonen auf das reflektierende Segel treffen und von diesem abprallen, um das Raumschiff vorwärts zu treiben. Natürlich braucht es viele Photonen, um ein Raumschiff mit Licht zu beschleunigen, aber langsam ist es mit der Zeit ein sehr effizientes Antriebssystem, das keine schweren Motoren oder Treibstofftanks benötigt. Diese Gewichtsreduzierung erleichtert die Beschleunigung von Sonnensegeln durch Sonnenlicht, allerdings sind die Segelgrößen durch das Material und die Struktur der sie tragenden Ausleger begrenzt.

Die NASA hat mit ihrer Next Generation Solar Sail Boom Technology an dem Problem gearbeitet. Ihr Advanced Composite Solar Sail System nutzt einen von NanoAvionics gebauten CubeSat, um eine neue Verbundausleger-Stützstruktur zu testen. Es besteht aus flexiblen Polymer- und Kohlefasermaterialien und stellt eine steifere und leichtere Alternative zu bestehenden Stützstrukturkonstruktionen dar.

Am Mittwoch, den 24. April, bestätigte die NASA, dass der CubeSat die erdnahe Umlaufbahn erreicht und ein 9-Meter-Segel ausgefahren hat. Sie schalten jetzt die Sonde ein und schließen den Bodenvertrag ab. Es dauerte etwa 25 Minuten, das 80 Quadratmeter große Segel auszubreiten. Wenn die Bedingungen stimmen, könnte er sogar von der Erde aus sichtbar sein und in seiner Helligkeit möglicherweise sogar mit Sirius konkurrieren.

Quelle: Solar Sail CubeSat wurde von Rocket aus eingesetzt