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Fortschrittliches Sonnensegel der NASA erfolgreich im Weltraum eingesetzt: ScienceAlert

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.

Eine SpaceX Falcon 9-Rakete steigt von einer Startrampe in Florida auf, um den Mondlander Odysseus von Intuitive Machines ins All zu schicken. (NASA/YouTube)

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.

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Bild des vollständig entfalteten IKAROS-Sonnensegels, aufgenommen von der Trennkamera. (jaxa)

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.

Es besteht aus flexiblen Polymermaterialien und Kohlefaser und stellt eine steifere und leichtere Alternative zu aktuellen Stützstrukturkonstruktionen dar.

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.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Das Universum heute. Lies das Originaler Artikel.

Magda Franke

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