Sonnensegel sind eine geheimnisvolle und majestätische Art, durch den Golf des Weltraums zu reisen. Im Vergleich zu Segelschiffen der Vergangenheit ist es eine der effizientesten Möglichkeiten, Fahrzeuge im Weltraum anzutreiben.
Eine RocketLab Electron-Rakete startete am Dienstag das neue fortschrittliche Verbund-Sonnensegelsystem der NASA. Ziel ist es, den Einsatz großer Sonnensegel in einer erdnahen Umlaufbahn zu testen, und die NASA bestätigte am Mittwoch, dass sie ein 9-Meter-Segel erfolgreich eingesetzt hat.
1886 wurde das Automobil erfunden. Im Jahr 1903 unternahm der Mensch den ersten Motorflug. Nur 58 Jahre später unternahmen Menschen ihre erste Reise mit einer Rakete ins All. Die Raketentechnologie hat sich im Laufe der Jahrhunderte, ja Jahrhunderte, dramatisch verändert.
Die Entwicklung der Rakete begann im 13. Jahrhundert, als Chinesen und Mongolen gegenseitig Raketenpfeile abfeuerten. Seitdem haben sich die Dinge etwas weiterentwickelt, und wir haben jetzt feste und flüssige Raketentreibstoffe, Ionentriebwerke und Sonnensegel mit mehr Technologie in den Startlöchern.
Sonnensegel sind besonders wichtig, weil sie die Kraft der Sonne bzw. des Sternenlichts nutzen, um Sonden durch den Weltraum zu treiben. Die Idee ist nicht neu: Johannes Kepler (bekannt für die Planetenbewegung) schlug im 17. Jahrhundert in seinem Werk mit dem Titel „Somnium“ erstmals vor, dass Sonnenlicht zum Antrieb von Raumfahrzeugen genutzt werden könnte.
Wir mussten bis ins 20. Jahrhundert warten, bis der russische Wissenschaftler Konstantin Tsiolkovsky das Prinzip demonstrierte, wie Sonnensegel tatsächlich funktionieren.
Carl Sagan und andere Mitglieder der Planetary Society begannen in den 1970er und 1980er Jahren, Missionen mit Sonnensegeln vorzuschlagen, aber erst 2010 sahen wir das erste praktische Sonnensegelfahrzeug, IKAROS.
Das Konzept der Sonnensegel ist sehr einfach zu verstehen und basiert auf dem Druck des Sonnenlichts. Die Segel sind geneigt, sodass 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 wird es mit der Zeit zu einem sehr effizienten Antriebssystem, das keine schweren Motoren oder Treibstofftanks benötigt.
Diese Gewichtsreduzierung erleichterte die Beschleunigung von Sonnensegeln durch Sonnenlicht, doch die Größe der Segel war durch die Materialien und die Struktur der sie tragenden Ausleger begrenzt.
Die NASA arbeitet daran, das Problem mit ihrer Solar Sail Boom-Technologie der nächsten Generation zu lösen. Ihr fortschrittliches Verbund-Sonnensegelsystem nutzt einen von NanoAvionics entwickelten CubeSat, um die neue Verbundausleger-Stützstruktur zu testen.
Willkommen beim NEONSAT-1-Orbiter und dem Advanced Composite Solar Sail System der NASA 🌎
Erfolg unserer 47. Electron-Startmission 🚀
Vielen Dank an unsere Missionspartner @NASA @NASAAmes Und @kaistpr. Wir sind stolz darauf, Ihnen einen zuverlässigen, personalisierten Zugang zum Weltraum bieten zu können! pic.twitter.com/2x1nXeVHeU
– Rocket Lab (@RocketLab) 24. April 2024
Am Mittwoch, dem 24. April, bestätigte die NASA, dass der CubeSat-Satellit eine niedrige Erdumlaufbahn erreicht und ein 9-Meter-Segel ausgefahren hatte. Sie betreiben nun die Sonde und schließen einen Bodenvertrag ab. Das Ausfahren des 80 Quadratmeter großen Segels dauerte etwa 25 Minuten.
Wenn die Bedingungen stimmen, könnte er von der Erde aus sichtbar sein und in seiner Helligkeit möglicherweise mit Sirius konkurrieren.
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