Ich bin Fraser Cain und ich bin Seemann. Okay, ich habe ein Segelboot, mit dem ich bei warmem Wetter und schönem Wetter hier auf Vancouver Island aufs Wasser fahre. Ich denke, das ist einer der Gründe, warum ich die Idee eines Sonnensegels absolut liebe.
So funktionieren sie: Licht besteht aus Photonen. Obwohl sie in Ruhe keine Masse haben, haben sie Schwung, wenn sie sich bewegen, nun ja, Lichtgeschwindigkeit. Wenn sie von einer Oberfläche, wie einem Spiegel oder einem glänzenden Metallstück, reflektiert werden, geben sie dieser Oberfläche einen Teil dieser Dynamik. Dieser Effekt ist hier auf der Erde vernachlässigbar, aber draußen im Weltraum, bei perfekt im Gleichgewicht befindlichen Kräften, kann sich dieser zusätzliche Impuls wirklich summieren.
Eine Raumsonde, die zum Mars fliegt, wird durch den leichten Druck der Sonne um mehrere tausend Kilometer vom Kurs abgelenkt. Würden die Missionsplaner diese Drift nicht kompensieren, würde ihre Raumsonde den Planeten verfehlen oder, schlimmer noch, auf ihn krachen. Obwohl der Gesamtdruck pro Quadratmeter auf einem Sonnensegel winzig ist, strömt er ständig von der Sonne und ist völlig kostenlos .... Und der Antrieb, den Sie nicht mit sich führen müssen, ist der beste, den es gibt.
Das ist mehr als nur eine Idee. Solarsegel wurden bereits gestartet und im Weltraum eingesetzt. Der japanische Satellit Ikaros entrollte bereits 2010 ein 14 Meter langes Sonnensegel. Die NASA startete 2011 ihre eigene Raumsonde Nanosail-D. Ein noch größeres Sonnensegel, der Sunjammer, soll 2014 starten. Die Planetary Society arbeitet an einem Solar Segelprojekt auch.
Je näher Sie der Sonne sind, desto besser funktionieren sie. Tatsächlich wäre ein Sonnensegel ein ideales Vehikel, um die Regionen von Merkur und Venus zu erkunden, da sie so viel Strahlung erhalten. Aber Sie fragen sich wahrscheinlich, wie ein Sonnensegel zu diesen Planeten gelangen könnte, weil Licht von der Sonne in alle Richtungen strömt. Es dreht sich alles um das Anheben und Absenken Ihrer Umlaufbahn. Wenn Sie Ihre Umlaufbahn um ein Objekt anheben möchten, müssen Sie nur beschleunigen. Und wenn Sie Ihre Umlaufbahn senken möchten, müssen Sie nur langsamer werden.
Ein von der Erde aus gestartetes Sonnensegel würde mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit um die Sonne wie die Erde starten. Um in eine höhere Umlaufbahn zu gelangen, kippt es das Segel, damit das Licht der Sonne es beschleunigt. Und um in eine niedrigere Umlaufbahn zu gelangen, kippt es in die entgegengesetzte Richtung, und das Licht der Sonne wirkt wie eine Bremse.
Sonnensegel. Bildquelle: NASA
Ein Sonnensegel könnte sogar das ideale Raumschiff sein, um die Reise zu einem anderen Stern zu unternehmen. Ein interstellares Sonnensegel könnte seine Umlaufbahn so weit absenken, dass es sich knapp über der Sonnenoberfläche befindet. Dann würde es das volle Segel entfalten und die größtmöglichen Photonen einfangen. Eine Reihe starker Laserstrahlen würde dann das Segel anvisieren und seine Geschwindigkeit auf einen erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit erhöhen.
Natürlich bräuchte man ein tausende Kilometer großes Sonnensegel aus einem Material, das dünner als ein menschliches Haar ist, und Laser, die mehr Energie ausstrahlen als die gesamte Menschheit. Die Idee ist immer noch faszinierend, auch wenn sie weit außerhalb unserer aktuellen Technologie liegt. Sobald diese Technologie besser getestet ist, werden wir viele weitere Missionen sehen, die Sonnensegel als Teil ihres Antriebssystems verwenden.
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