Umlaufbahn um die Erde

LightSail 2 nutzt Photonenimpulse des Sonnenwinds als Antrieb

Robert Klatt

Die Planetary Society hat bewiesen, dass die vom Sonnenwind abgegeben Photonen ausreichen, um ein Raumschiff ohne weiteren Antrieb über ein Segel kontrolliert durch den Weltraum fliegen zu lassen.

Pasadena (U.S.A.). Wissenschaftler der Planetary Society haben im dritten Versuch gezeigt, dass es möglich ist ein Raumschiff ohne eigenen Antrieb im Weltraum segeln zu lassen. Zum Vortrieb in der Schwerelosigkeit nutzt das kleine Flugobjekt lediglich den Sonnenwind. Der fünf Kilogramm schwere Cubesat-3 Satellit wurde am 25. Juni 2019 mit einer Falcon-Heavy-Trägerrakete des Unternehmens SpaceX in den Weltraum geschossen und dort durch das Prox-1 Kleinraumschiffs ausgesetzt.

Anschließend hat LightSail 2 dort sein 32 Quadratmeter großes Segel ausgebreitet, das aus einer extrem dünnen und leichten Folie besteht, die während des Fluges vollständig im kompakten Körper des Satelliten zusammengefaltet war. Die Stabilität wird durch vier dreieckige Elemente erreicht, die dazu dienen das Segel auszubreiten und straff zu halten.

Anpassung der Umlaufbahn erfolgreich

Ausgebreitet wurde das Segel bereits am 23. Juli 2019. In den vergangenen vier Tagen hat LightSail 2 seine Umlaufbahn erstmals mithilfe des Segels verändert. Zurückgelegt wurden dafür etwa zwei Kilometer. Laut Bruce Betts, der die wissenschaftliche Leitung des Projekts trägt, kann die Mission als Erfolg bezeichnet werden, da gezeigt wurde, dass „kontrolliertes solares Segeln möglich ist.“

Photonenimpuls trifft Segel

Da für den Antrieb des LightSail 2 kein herkömmlicher Wind genutzt werden, wird das Raumschiff über den Sonnenwind angetrieben, der Photonen in den Weltraum abgibt. Diese Photonen haben zwar anders als Luft keine Masse, werden aber vom Segel des Satelliten reflektiert, wobei ein großer Anteil des Implus auf das Segel übergeht und so für den Vortrieb sorgt. Der Antrieb über Sonnensegel ist zwar anfangs nicht so stark wie die ansonsten eingesetzten Technologie, erreicht aber nach einer langen Beschleunigungszeit enorme Geschwindigkeiten.

Geplant ist, dass das Raumschiff, das sich ohne Treibstoff durch den Kosmos bewegt, einen Monat in einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde fliegt. Am Ende der Mission soll LightSail 2 in die Atmosphäre des Planeten eindringen und dort verglühen damit Weltraummüll vermieden wird.

Private Finanzierung des LightSail Projekts

Die nun erfolgreich verlaufende Mission ist bereits der dritte Versuch eines segelnden Satelliten der Planetary Society. Die erste Mission im Jahr 2005 ist aufgrund eines Fehlers der Rakete gescheitert. Im Jahr 2015 wurde der Satellit zwar in den Weltraum befördert, konnte dort aber aufgrund von Softwareproblemen und Kommunikationsabbrüchen seine Mission nicht erfüllen. 

Die Finanzierung des Projekts läuft überwiegend über Spenden ab. Gegründet wurde die Planetary Society bereits 1980 von Carl Sagan. Die aktuell etwa 50.000 Mitglieder haben unteranderem über die Crowdfunding-Plattform Kickstarter sieben Million US-Dollar für die derzeitige Missionen gespendet. Neben dem Planetary Society hat auch der russischen Milliardär Yuri Milner in die Entwicklung eines Raumschiffs investiert, dass mit Sonnensegeln in den nächsten Jahren eine Reise zum Nachbarstern der Erde Alpha Centauri beginnen soll.

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