Das experimentelle Sonnensegel der NASA ist bereit, in die Erdumlaufbahn abzuheben. Es nutzt den Druck des Sonnenlichts, um eine neue Art der Fortbewegung durch den Kosmos zu testen.
Der Start des Advanced Composite Solar Sail System (ACS3) ist für Dienstag, den 23. April, an Bord der Electron-Rakete von Rocket Lab aus Neuseeland geplant. Bei der Mission werden erstmals Verbundausleger in der Erdumlaufbahn eingesetzt, um deren Fähigkeit zu testen, das Segel im Orbit zu entfalten.
Die Rakete wird die mikrowellengroßen Würfel in einer Höhe von etwa 966 Kilometern über der Erde (mehr als doppelt so hoch wie die Internationale Raumstation) einsetzen und dort beginnen, ihr Sonnensegel zu entfalten, das dann eine Kantenlänge von neun Metern hat.
Der Entfaltungsprozess dauert etwa 25 Minuten und die NASA hat die Mission mit einer Reihe digitaler Bordkameras ausgestattet, um während und nach der Entfaltung Bilder des Segels aufzunehmen und so seine Form und Ausrichtung zu beurteilen.
Nach dem Entrollen wird das Solarsegelsystem etwa die Größe eines kleinen Studio-Apartments in Bushwick haben. Das Segel muss groß genug sein, um effizient Schub zu erzeugen, und sich in einer ausreichend hohen Umlaufbahn befinden, um mithilfe der geringen Kraft des Sonnenlichts, die auf das Segel einwirkt, an Höhe gewinnen und den Luftwiderstand überwinden zu können. Diese Kraft entspricht laut der Studie etwa dem Gewicht einer Büroklammer auf Ihrer Handfläche. NASA.
Das Solarsegel wird mithilfe von vier Verbundbäumen ausgebracht, die sich über die Diagonalen des Quadrats erstrecken und eine Länge von 7 Metern erreichen. Sie funktionieren genauso wie die Bäume eines Segelboots, sind jedoch so konzipiert, dass sie die Antriebskraft des Sonnenlichts und nicht des Windes einfangen. Die Verbundbäume bestehen aus einem Polymermaterial. Sie sind leicht und dennoch steif und widerstandsfähig gegen Verbiegen und Verziehen bei unterschiedlichen Temperaturen.
Die erste Flugphase der Mission werde etwa zwei Monate dauern und eine Reihe von Zielmanövern umfassen, um zu demonstrieren, wie die Umlaufbahn allein durch den auf das Segel einwirkenden Druck des Sonnenlichts angehoben und abgesenkt werden könne, schrieb die NASA.
Sonnensegel werden von Photonen der Sonne angetrieben und erzeugen dadurch kleine Impulsschübe, die das Raumschiff weiter vom Stern wegtreiben. Wenn es einem Raumschiff gelingt, den Luftwiderstand der Erdatmosphäre zu überwinden, könnte es möglicherweise sehr große Höhen erreichen.
Theoretisch können Sonnensegel unbegrenzt lange betrieben werden. Allerdings sind sie durch die Haltbarkeit der Materialien und der elektronischen Systeme des Raumfahrzeugs begrenzt. Die Planetary Society hat Lichtsegel 2 startete im Juni 2019 und gewann nur zwei Wochen nach Entfaltung seines 32 Quadratmeter großen Solarsegels 3,2 Kilometer an Höhe. Im November 2022 fing die Mission ein brandartiges Ende, nachdem sie an Höhe verloren und Wiedereintritt durch die Erdatmosphäre.
Das Erbe von LightSail 2 inspirierte mehrere weitere Missionen, darunter ACS3 sowie NEA Scout der NASA Mission zu einem erdnahen Asteroiden und Der Solarkreuzer der NASA (Start für 2025 geplant).
Mit der Verbundauslegertechnologie, die für diese Demo-Mission verwendet wurde, könnten Solarsegel mit einer Größe von bis zu 500 Quadratmetern (5.400 Quadratfuß) eingesetzt werden, was etwa der Größe eines Basketballfeldes entspricht.
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