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Antriebssystem für die Raumfahrt NASA konnte ihr Sonnensegel erfolgreich entfalten

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Die ACS3-Rakete der NASA hatte ein Sonnensegel an Bord, das erfolgreich entfaltet wurde. Läuft alles erfolgreich, dann steht ein kostengünstiger Antrieb zur Verfügung.

Eine künsterlische Darstellung eines Sonnensegels. Die NASA hat mit der ACS3 am 24. April erfolgreich eine Rakete ins All befördert, die an Bord ein Sonnensegel hatte. Dieses Segel hat sich jetzt erfolgreich entfaltet.(Bild: NASA)
Eine künsterlische Darstellung eines Sonnensegels. Die NASA hat mit der ACS3 am 24. April erfolgreich eine Rakete ins All befördert, die an Bord ein Sonnensegel hatte. Dieses Segel hat sich jetzt erfolgreich entfaltet.
(Bild: NASA)

Das Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) der NASA hat erfolgreich seinen Sonnensegel entfaltet. Ins All gestartet ist ACS3 am 24. April 2024 mit der Electron-Rakete von Rocket Lab aus Neuseeland. Am 29. August erhielt das Team Daten der Raumsonde, welche die Funktion des Sonnensegels bestätigen.

So wie der Wind ein Segelboot auf dem Wasser steuert, braucht es nur eine kleine Menge Sonnenlicht, um Sonnensegel durch den Raum zu bewegen. Obwohl Photonen keine Masse haben, können sie einen Impuls erzeugen, wenn sie auf ein Objekt treffen – und genau das macht sich ein Sonnensegel zunutze. Mit vier Kameras an Bord der ACS3 können die NASA-Ingenieure sowohl das reflektierende Segel als auch die dazugehörigen Verbundausleger beobachten.

Das etwa 80 Quadratmeter große Sonnensegel wird von vier leichten Verbundauslegern getragen. Diese Ausleger aus flexiblem Polymer und Kohlefaser sind kompakt und stabil, sodass sie sich vom Raumschiff aus entfalten und starre Rohre bilden können, die das ultradünne, reflektierende Polymersegel tragen.

Das Sonnensegel im Einsatz

Das Rakete Advanced Composite Solar Sail System wird in den nächsten Wochen auf die Probe gestellt, während das Team die Manövrierfähigkeit des Segels im Weltraum beobachtet. Durch die Anpassung der Umlaufbahn können die Forscher mehr darüber erfahren, wie zukünftige mit Solarsegeln ausgestattete Missionen konzipiert und durchgeführt werden können.

Diese Anpassungen werden durch das Neigen des Segels erreicht, was den Strahlungsdruck nutzt, um die Bahn des Raumfahrzeugs zu verändern. Diese Experimente sind entscheidend, um die Schubfunktionalität des Segels zu bewerten und wichtige Daten für zukünftige Missionen zu sammeln.

Denkbare Szenarien für Anwendungen

Mit den gesammelten Daten sollen in Zukunft größere Sonnensegel entwickelt werden. Experten sprechen von einer Segelfläche von bis zu 2.000 Quadratmetern. Damit ist ein großer Schritt in der Entwicklung nachhaltiger und kostengünstiger Antriebssysteme für die Raumfahrt möglich. Bei Sonneneinstrahlung steht dem Sonnensegel eine unbegrenzte Antriebsquelle zur Verfügung, Treibstofftanks werden überflüssig. Nach den Plänen der NASA sollen sie für eine Vielzahl von Missionen eingesetzt werden können:

  • Frühwarnsatelliten für Weltraumwetter: Diese Satelliten könnten mithilfe von Sonnensegeln in Position gebracht und gehalten werden, um Sonnenstürme und andere weltraumbezogene Wetterphänomene frühzeitig zu erkennen und zu beobachten.
  • Asteroidenaufklärung: Mit Sonnensegeln könnten Sonden in die Nähe von Asteroiden gebracht werden, um deren Zusammensetzung, Flugbahn und mögliche Bedrohung für die Erde zu untersuchen.
  • Polarregionen der Sonne: Sonnensegel-Satelliten können große Entfernungen im Weltraum zurückzulegen und dabei ihre Position präzise steuern. Somit können diese Satelliten auch schwer zugängliche Polarregionen der Sonne überwachen.

 (heh)

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