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Mit Hilfe eines Sonnensegels könnten sich Raumschiffe in Zukunft ohne Treibstoff im All fortbewegen. Das Bild zeigt eine künstlerische Darstellung des „LightSail“.

„LightSail 2“

Sonnenstrahlen treiben Raumschiff an - neue Technologie soll Raumfahrt revolutionieren

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„LightSail 2“ zeigt, dass es möglich ist, ein Raumschiff nur mit Hilfe von Sonnenstrahlen und einem Sonnensegel zu bewegen. Die neue Technologie soll die Branche revolutionieren.

Kann man sich mit Hilfe von Sonnenstrahlen im Weltall fortbewegen? Gemeint ist nicht Solarenergie, die mit Hilfe von Solarpanelen erzeugt wird, sondern tatsächlich Sonnenstrahlen. Theoretisch sollte es funktionieren: Sonnenlicht strahlt auf ein Sonnensegel, das aus einem sehr dünnen, spiegelnden Material besteht. Die Photonen des Sonnenlichts haben zwar keine Masse, aber Stoßkraft. Das Licht wird vom Sonnensegel reflektiert und die Photonen „schieben“ es an.

Dass das durchaus auch in der Praxis gelingt, wurde erstmals im Jahr 2010 bewiesen: Damals startete die japanische Raumsonde „Ikaros“ und zeigte, dass das Konzept funktioniert. Nun ist es der US-amerikanischen nichtstaatlichen Organisation Planetary Society gelungen, ebenfalls ein Sonnensegel mit Hilfe der Sonne zu bewegen.

„LightSail 2“ entfaltet seine Sonnensegel im All

„LightSail 2“ ist Ende Juni 2019 mit einer „Falcon Heavy“-Rakete von SpaceX ins Weltall transportiert worden. Nun ist es dem kleinen Raumschiff gelungen, seine Flughöhe innerhalb von vier Tagen um etwa zwei Kilometer zu erhöhen - nur mit Hilfe der Sonne. Das ist ein riesiger Erfolg für das Projekt, das zum Teil durch Crowdfunding finanziert wurde.

Das kleine Raumschiff „LightSail 2“ besteht aus einem CubeSat (einem besonders kleinen Satelliten) und hat etwa die Größe eines Brotlaibs, bei einem Gewicht von weniger als fünf Kilogramm. Nachdem „LightSail 2“ von der Rakete im All ausgesetzt wurde und seine Position erreicht hatte, wurde das Sonnensegel entfaltet. Das Segel besteht aus einer Mylarfolie, die dünner als ein menschliches Haar ist. Vier dreieckige Segel formen ein Quadrat, das insgesamt eine Fläche von 32 Quadratmetern hat.

Sonnensegel sollen die Erforschung des Weltraums revolutionieren

Das Team der Planetary Society will mit der neuen Antriebsart die Erforschung des Weltraums revolutionieren. „Diese Technologie ermöglicht uns, außergewöhnliche Ziele im Sonnensystem und vielleicht sogar darüber hinaus auf eine völlig neue Art und Weise zu erkunden, weil man keinen Kraftstoff mehr benötigt“, freut sich Bill Nye, Vorsitzender der Planetary Society. Die neue Technologie könnte Nye zufolge die Kosten für Weltraummissionen deutlich senken.

Tatsächlich ist die Idee für die Technologie allerdings nicht neu: „Die Idee geht zurück bis mindestens 1607, als Johannes Kepler feststellte, dass Kometenschweife durch Sonnenenergie entstehen müssen“, erklärt Nye. Kepler veröffentlichte damals erste theoretische Überlegungen zu Sonnensegeln.

Mission von „LightSail 2“ geht noch weiter

Auch wenn „LightSail 2“ seine Aufgabe, das Funktionieren des Sonnensegelns zu demonstrieren, eigentlich längst erledigt hat, läuft die Mission noch: Etwa einen Monat lang soll das Raumschiff seinen Orbit kontinuierlich anheben. Dabei soll die Leistungsfähigkeit des Sonnensegels weiter optimiert werden. Insgesamt ein Jahr soll „LightSail 2“ in seiner Umlaufbahn unterwegs sein, bis es von der Erde unwiederbringlich angezogen wird, abstürzt und in der Atmosphäre verglüht.

Etwa sieben Millionen Dollar (etwa 6,3 Millionen Euro) hat das Projekt „LightSail 2“ gekostet. Alleine 1,24 Millionen Dollar (1,1 Millionen Euro) davon wurden durch eine Crowdfunding-Kampagne im Jahr 2015 eingenommen. „LightSail 2“ zeigt die Kraft der öffentlichen Unterstützung“, freut sich denn auch Jennifer Vaughn von der Planetary Society. „Es verblüfft mich, dass 50.000 Menschen zusammenkamen, um ein Sonnensegel fliegen zu lassen. Man stelle sich vor, aus dieser Zahl würden 500.000 oder fünf Millionen. Das ist ein aufregendes Konzept.“

Sonnensegel sollen auch beim Projekt „Breakthrough Starshot“ der „Breakthrough Initiative“ des Internetmilliardärs Juri Milner zum Einsatz kommen. Das Projekt will winzige Raumschiffe entwickeln, die mit Hilfe von Sonnen- beziehungsweise Lichtsegeln angetrieben werden sollen. Dazu soll allerdings nicht das Sonnenlicht genutzt werden: Sehr starkes Laserlicht soll die kleinen Flugkörper auf ein Fünftel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen - und so in Zukunft unbemannte interstellare Raumfahrtmissionen ermöglichen.

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