Selbst nach 30 Monaten im All, Die LightSail 2-Mission der Planetary Society weiterhin erfolgreich „segeln auf Sonnenstrahlen“ und demonstriert die Solarsegeltechnologie in der Erdumlaufbahn. Die Mission liefert harte Daten für zukünftige Missionen, die hoffen, Sonnensegel zur Erforschung des Kosmos einzusetzen.
LightSail 2, ein kleiner Cubesat, wurde im Juni 2019 auf einer SpaceX Falcon Heavy als Demonstrationsmission gestartet, um zu testen, wie gut ein Sonnensegel die Umlaufbahn eines Raumfahrzeugs verändern könnte. Als LightSail 2 einen Monat nach dem Start sein ultradünnes 32-Quadratmeter-Mylar-Segel entfaltete, wurde die Mission zum Erfolg erklärt, weil das Segel die Umlaufbahn des kleinen, Brotlaib-großen Raumschiffs erhöhte.
Aber dieser Startnebel. ?
— Planetarische Gesellschaft (@exploreplanets) 16. November 2021
Dies war die Ansicht am 25. Juni 2019, der Nacht, in der unsere LightSail 2-Mission in die Umlaufbahn gesprengt wurde. Es ritt auf einem in den Weltraum @SpaceX Falcon Heavy-Rakete zusammen mit 23 anderen Raumfahrzeugen. Es war wundervoll! pic.twitter.com/ls7I84nyWf
„Wir werden ohne Raketentreibstoff eine höhere Orbitalhöhe erreichen, nur mit Sonnenlicht“, sagte Bill Nye, CEO der Planetary Society (TPS), auf einer Pressekonferenz nach dem Einsatz. „Diese Idee, dass man ein Raumschiff fliegen und im Weltraum nur aus Photonen einen Antrieb bekommen könnte, ist überraschend und für mich sehr romantisch, dass man auf Sonnenstrahlen segelt.“
TPS, dessen Mitglieder die 7-Millionen-Dollar-Mission finanzierten, teilte nach eigenen Angaben Missionsdaten mit der NASA, um drei bevorstehende Sonnensegel-Missionen zu unterstützen: NEA Scout , Solarkreuzer und ACS3 . . NEA Scout soll bereits im Februar 2022 während des Artemis-I-Testflugs mit der NASA-Rakete Space Launch System in den Mondraum reisen. Die Mission wird mit ihrem Sonnensegel die Mondnähe verlassen und einen Asteroiden besuchen.
Sonnensegel nutzen die Kraft der Photonen der Sonne, um Raumschiffe anzutreiben. Photonen haben zwar keine Masse, können aber dennoch einen kleinen Impuls übertragen. Wenn also Photonen auf das Sonnensegel treffen, wird das Schiff sehr leicht von der Sonne weggedrückt. Wenn sich ein Raumfahrzeug im Laufe der Zeit ohne Atmosphäre im Weltraum befindet, kann es möglicherweise auf unglaublich hohe Geschwindigkeiten beschleunigen.
Ein Raumschiff mit einem Sonnensegel müsste keinen Treibstoff transportieren und könnte daher theoretisch längere Zeit reisen, da es nicht nachgetankt werden müsste.
Aber LightSail 2 befindet sich im Orbit um die Erde. Während die Raumsonde ihre Segel ins Sonnenlicht schwingt, erhöht sie ihre Umlaufbahn um bis zu einige hundert Meter pro Tag. Aber das kleine Raumschiff hat nicht die Mittel, die Segel genau genug zu neigen, um ein Absinken seiner Umlaufbahn auf der anderen Seite des Planeten zu verhindern. Schließlich wird LightSail 2 weit in die Erdatmosphäre eintauchen, um dem atmosphärischen Widerstand zu erliegen. Es wird die Umlaufbahn verlassen und verbrennen.
Dieses Bild, das am 7. August 2021 von der Raumsonde LightSail 2 der Planetary Society aufgenommen wurde, zeigt den Tropensturm Mirinae vor der Küste Japans während der Olympischen Spiele in Tokio. Norden ist ungefähr oben links. Dieses Bild wurde farblich angepasst und einige Verzerrungen durch das 180-Grad-Fisheye-Objektiv der Kamera wurden entfernt. Credit: The Planetary Society
Ein aktuelles Update von TPS sagt dass die Höhe von LightSail 2 über der Erde derzeit etwa 687 Kilometer beträgt.
„Dank der optimierten Segelausrichtung im Laufe der Zeit waren die Höhenabfallraten in den letzten Monaten die besten der gesamten Mission“, schrieb Jason Davis von TPS. „Der Schub überwand sogar gelegentlich den atmosphärischen Widerstand und erhöhte die Umlaufbahn des Raumfahrzeugs leicht. Darüber hinaus hat die unterdurchschnittliche Sonnenaktivität die obere Atmosphäre der Erde für einen Großteil der Mission dünn gehalten, wodurch weniger Widerstand am Segel entsteht.“
Aber die Sonne ist in letzter Zeit aktiver geworden, starke Sonneneruptionen aussenden. Das LightSail 2-Team ist der Ansicht, dass diese Aktivität jetzt wahrscheinlich höhere Orbitalzerfallsraten verursacht, als sie zuvor in der Mission beobachtet wurden. Missionsingenieure schätzen jedoch, dass die Raumsonde mindestens ein weiteres Jahr im Orbit bleiben könnte.
In der Zwischenzeit, während die Raumsonde unglaubliche Bilder aus dem Orbit zurücksendet, sammeln Ingenieure weiterhin Erkenntnisse, die an zukünftige Missionen weitergegeben werden können.
Notiz:Wenn Sie planen, das Smithsonian in Washington D.C. zu besuchen, werden Modelle der LightSail 2 Teil einer neuen Ausstellung auf der Smithsonians FUTURES-Ausstellung , eine Sammlung von Kunst und Technologie, die die Zukunft der Menschheit zeigt. Die neue Ausstellung beginnt am 20. November 2021 im Arts and Industries Building an der National Mall in Washington, D.C. und dauert bis Juli 2022. Weitere Informationen von TPS hier.
Titelbildunterschrift:Dieses Bild, das am 31. Mai 2021 von der Raumsonde LightSail 2 der Planetary Society aufgenommen wurde, zeigt Afghanistan, Pakistan und das Arabische Meer. Das Kaspische Meer ist unten links. Auf dem Segel sind die Schatten der Sonnenkollektoren des Raumfahrzeugs zu sehen. Norden ist ungefähr oben links. Dieses Bild wurde farblich angepasst und einige Verzerrungen durch das 180-Grad-Fisheye-Objektiv der Kamera wurden entfernt. Credit: The Planetary Society
