Die NASA arbeitet momentan an einem gewaltigen Sonnensegel, das elektrisch geladene Protonen aus Sonnenwinden nutzen wird, um enorme Geschwindigkeiten zu erreichen. Nach Angaben der NASA könnten solche Sonnensegel interstellare Reisen in greifbare Nähe rücken.


Bild: NASA/MSFC
Bild: NASA/MSFC

Das unbemannte “E-Sail”-Projekt hört auf den Namen Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS). Der Begriff “Heliopause” bezieht sich dabei auf die äußeren Regionen des Sonnensystems, wo der Einfluss der Sonne endet und der interstellare Raum beginnt. Die Voyager-Sonde brauchte mehr als 30 Jahre, um diesen Bereich zu erreichen. Das HERTS-Sonnensegel, das einen Durchmesser von 40 km haben wird, soll in der Lage sein, diese Reise auf ein Drittel zu reduzieren.

Our investigation has shown that an interstellar probe mission propelled by an E-Sail could travel to the heliopause in just under 10 years. This could revolutionize the scientific returns of these types of missions”, so der NASA-Ingenieur Bruce Wiegmann, der an dem HERTS-Sonnensegel mitarbeitet, in einem Statement.


Vorteile gegenüber anderen Sonnensegeln

Das Konzept der NASA unterscheidet sich von bisherigen Sonnensegel-Konzepten wie der Ikarus-Projekt der Japaner. Gewöhnliche Sonnensegel nutzen lediglich den Druck der Sonnenwinde, um Vortrieb zu erzeugen. Dies sorgt für große Beschleunigungen, aber ab einer Entfernung von 5 AU (eine AU (astronomical unit) bezeichnet die Entfernung von der Erde zur Sonne) wird die Beschleunigung minimal.

Das HERTS-Segel nutzt die elektrische Ladung der Protonen, um Vortrieb zu erzeugen. “With the continuous flow of protons, and the increased area, the E-Sail will continue to accelerate to 16–20 AU – at least three times farther than the solar sail. This will create much higher speeds”, so Wiegmann.

Um die Protonen zu “ernten”, verwendet HERTS 10 bis 20 Stränge, die zwar nur wenige Millimeter dick, aber dafür 20 km lang sein werden. Diese Aluminiumstränge werden die Protonen der Sonnenwinde abstoßen und dabei Vortrieb generieren. Im Zentrum dieses “Netzes” aus Aluminium-Strängen würde sich dann eine unbemannte Raumsonde befinden.

https://www.youtube.com/watch?v=ntMDcWD7-jQ

Reise ohne Wiederkehr

Bedingt durch die Tatsache, dass die Sonnenwinde nur in eine Richtung wehen, wäre die Mission eine Mission ohne Wiederkehr. Jedoch ist HERTS in der Lage, Geschwindigkeiten von bis zu 150 km die Sekunde (etwa 30 AU pro Jahr) zu erreichen.

Die NASA hat kürzlich begonnen, das Konzept im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama zu testen. Die Tests sollen eruieren, wie viel Vortrieb genau durch das Sonnensegel erzeugt werden kann. Zwischen 2025 und 2030 soll dann die erste HERTS-Mission starten.

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