Sonnensegel galten einst als Teil der Science-Fiction. Die letzten Jahre haben jedoch gezeigt, dass Sonnensegel-Raumschiffe in der Realität konstruiert werden können, und eine neue Sonnensegel-Erfindung des finnischen meteorologischen Instituts könnte dieses Ziel einen Schritt näher bringen. Anstatt den Sonnenstrahlungsdruck zu verwenden, nutzt dieses neue Konzept die hoch geladenen Teilchen im Sonnenwind, um dem Fahrzeug seinen Antrieb zu geben. Zusätzlich kann das System durch Radiowellenelektronenanregung die Sonnenwindbeschleunigungseffekte verstärken und dem Raumschiff eine „Boost“ -Funktion verleihen…
Sonnensegel nutzen traditionell den Impuls, den Photonen elektromagnetischer Strahlung von der Sonne tragen. Unter Verwendung eines riesigen Baldachins aus ultraleichtem (aber robustem) Material erfährt das Segel eine Kraft durch das einfallende Sonnenlicht. Einige fortschrittliche Konzepte theoretisierten auch die Verwendung von Planetenlasern, um Sonnensegel-Raumfahrzeuge von A nach B zu treiben. Die Entscheidung für einen Solarantrieb wäre die ultimative Energieeinsparungsmethode, die den Transport von Nutzlasten optimiert und die Kraftstoffeffizienz maximiert. Wenn Sie ein Sonnensegel groß genug machen, kann ein stetiger Impuls von den Sonnenphotonen übertragen werden, wodurch das Raumschiff beschleunigt wird. Es gibt natürlich viele Hürden bei diesem Entwurf, aber es wurden Prototypen gebaut (obwohl viele es aufgrund von Raketenstartfehlern nicht ins All schafften).
In Abkehr vom photonengetriebenen Sonnensegel haben Wissenschaftler und Ingenieure begonnen, die Eigenschaften des Sonnenwinds zu untersuchen Partikel als mögliche Antriebsquelle. Die Vorteile der Verwendung von Sonnenwindpartikeln bestehen darin, dass sie a) elektrisch geladen sind, b) eine hohe Geschwindigkeit aufweisen (interplanetare Szintillationsbeobachtungen haben Geschwindigkeiten von bis zu 800 km / s abgeleitet, oder 1,8 Millionen Meilen pro Stunde) und c) sind im interplanetaren Raum im gesamten Sonnensystem reichlich vorhanden (insbesondere beim Sonnenmaximum). Das neue finnische Konzept wird dieses hoch aufgeladene interplanetare Medium also voll ausnutzen. Mit einem Lüfter aus sehr langen, elektrisch geladenen Kabeln (der sich viele Kilometer vom zentralen Raumfahrzeug entfernt erstreckt) treffen die ähnlich geladenen Sonnenwindpartikel (hauptsächlich positiv geladene Protonen) auf den Lüfter positiv geladener Kabel (erzeugen ein abstoßendes elektrisches Feld). Geben Sie den Kabeln einen kleinen protonengroßen „Kick“ und tauschen Sie ihren Impuls in den Schub des Raumfahrzeugs aus. Die Kabelladung wird durch eine solarbetriebene Elektronenkanone aufrechterhalten, die zwei herkömmliche Solarmodule als Energiequelle verwendet. Ein hochfrequenter „Boost“ wird auch im Prototypmodell getestet. Radiowellen verursachen eine Erwärmung der Elektronen und verstärken möglicherweise den Schub des Sonnensegels.
Das Projekt wird derzeit entwickelt und Forscher aus Finnland, Deutschland, Schweden, Russland und Italien entwickeln derzeit verschiedene Komponenten des Sonnensegels. Die erfolgreiche Implementierung des Prototyps, der in drei Jahren auf den Markt gebracht werden könnte, hängt von der Finanzierung in Höhe von 8 Millionen US-Dollar (5 Millionen Euro) ab.
Quellen: Finnisches Meteorologisches Institut, Live Science
