Zukünftige Missionen zur Erforschung der äußeren Planeten könnten Flotten von „Datenknipsern“, manövrierfähigen Raumfahrzeugen mit Sonnensegeln, einsetzen, um riesige Mengen wissenschaftlicher Daten zurück zur Erde zu schicken. Laut Joel Poncy vom Satellitenentwickler Thales Alenia-Raum, die Technologie könnte rechtzeitig fertig sein, um bevorstehende Missionen zu den Monden von Jupiter und Saturn zu unterstützen.
„Weltraumtaugliche Flash-Speicher werden bald in der Lage sein, die riesigen Datenmengen, die für die globale Kartierung planetarischer Körper benötigt werden, in hoher Auflösung zu speichern.“ sagte Ponny. „Aber eine vollständige hochauflösende Karte von beispielsweise Europa oder Titan würde mehrere Jahrzehnte dauern, um von einem herkömmlichen Orbiter herunterzuladen, selbst wenn sehr große Antennen verwendet werden. Das Herunterladen von Daten ist der wichtigste Entwurfstreiber für interplanetare Missionen. Wir denken, dass Daten-Clipper eine sehr effiziente Möglichkeit wären, diesen Engpass zu überwinden.“
Pocy und sein Team haben eine vorläufige Bewertung für eine Data-Clipper-Mission durchgeführt. Ihr Konzept sieht vor, dass ein Klipper in der Nähe eines Planetenorbiters fliegt, seine Daten hochlädt und an der Erde vorbeifliegt, woraufhin Terabyte an Daten auf die Bodenstation heruntergeladen werden können. Eine Flotte von Datenknipsern, die das Sonnensystem umkreisen, könnte eine ganze Reihe planetarischer Missionen unterstützen.
„Wir haben uns die Herausforderungen einer Data-Clipper-Mission angesehen und denken, dass sie Ende der 2020er Jahre einsatzbereit sein könnte. Das bedeutet, dass die Technologie jetzt in die Roadmap für zukünftige Missionen aufgenommen werden sollte“, sagte Ponce.
Angespornt durch den Erfolg der aktuellen Sonnensegel-Mission der japanischen Weltraumbehörde IKAROS hat Ponces Team die Kommunikationssysteme und Ortungsgeräte, die ein Datenklipper benötigen würde, sowie die Vorbeiflugbedingungen und die für die massiven Datenübertragungen erforderliche Genauigkeit bewertet. Jüngste technologische Fortschritte machen es möglich, dass Raumschiffe, die von Sonnensegeln angetrieben werden, die den Strahlungsdruck der von der Sonne emittierten Photonen nutzen, oder elektrische Segel, die den Schwung des Sonnenwinds nutzen, jetzt für mittelfristige Missionen ins Auge gefasst werden können.
„Die Sonne als Antriebsquelle zu nutzen hat den großen Vorteil, dass kein Treibstoff an Bord benötigt wird. Solange die Hardware nicht zu sehr altert und das Raumschiff wendig ist, kann die Missionsdauer sehr lang sein. Der Einsatz von Daten-Clippern könnte zu einer wertvollen Verkleinerung von Explorationsmissionen und niedrigeren Bodenbetriebskosten führen – verbunden mit einem enormen wissenschaftlichen Nutzen. Die umlaufende Raumsonde würde immer noch einige Proben ihrer Daten direkt auf die Erde herunterladen, um Echtzeit-Entdeckungen und interaktive Missionsoperationen zu ermöglichen. Der Großteil der Daten ist jedoch weniger dringend und wird von Wissenschaftlern oft erst viel später verarbeitet. Datenknipser könnten immer wieder einen kostengünstigen Lieferservice aus dem äußeren Sonnensystem bieten“, sagte Ponce.
Pocy wird am Montag, 20. September 2010, auf dem European Planetary Science Congress in Rom eine Bewertung von Data Clippern präsentieren.