Studie kommt zum Schluss, dass Solarsegel keine abwegige Idee sind

Forscher haben die technische Machbarkeit von Sonnensegeln im Weltall untersucht. Während Einsätze zur Überwachung des Weltraumwetters greifbar nah sind, bleiben Reisen zu anderen Sternen vorerst Zukunftsmusik, und zwar wegen Materialfragen.

Realität der Sonnensegel

Forscher des Imperial College London haben die technische Machbarkeit verschiedener Missionen mit Sonnensegeln untersucht. Die leichten Strukturen nutzen den Strahlungsdruck des Sonnenlichts zur Fortbewegung. Die im Fachjournal Acta Astronautica veröffentlichte Studie zeigt, dass Einsätze in der Nähe der Erde bereits greifbar sind. Interstellare Reisen erfordern jedoch noch große technologische Fortschritte.

Die Ingenieure verglichen Projekte in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Das Konzept Solar Cruiser, das das Weltraumwetter nahe der Erde überwachen soll, benötigt lediglich eine Verdopplung bis Verdreifachung der aktuellen technischen Fähigkeiten. Im Gegensatz dazu müsste sich die Technologie für das Projekt Breakthrough Starshot, das ein benachbartes Sternensystem ansteuert, in zentralen Bereichen um das Hundertfache verbessern.

Technische Hürden im All

Wie Space berichtet, sehen Experten das Hitzemanagement als zentrale Herausforderung. Um hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, müssten Sonden extrem nah an die Sonne heranfliegen. Ein Hitzeschild wie bei der Parker Solar Probe der NASA ist mit zehn Zentimetern Dicke für ein Sonnensegel jedoch viel zu schwer.

Forscher arbeiten an hitzebeständigen Materialien wie Siliziumnitrid, die nur wenige Mikrometer dick sein dürfen. Ein weiteres Problem ist die Entfaltung der Segel im Vakuum. Die Stützstrukturen müssen teils über 100 Meter lang sein, dürfen sich aber unter dem Einfluss von Strahlungsdruck und Temperaturschwankungen nicht verformen. Hier müssen extrem leichte und stabile Materialien entwickelt werden.

Zudem gibt es Bedenken hinsichtlich der Kommunikation und Energieversorgung. Die an der Studie beteiligten Entwickler und Physiker gaben zu bedenken, dass kleine Sonnensegel-Sonden weder große Antennen noch nukleare Energiequellen tragen können. Das erschwert den Kontakt bei Missionen in den tiefen Weltraum stark.

Trotz der genannten Schwierigkeiten sind sich viele Wissenschaftler einig, dass Sonnensegel zunächst im inneren Sonnensystem wertvolle Dienste leisten werden. Eine Sonde könnte den konstanten Lichtdruck nutzen, um eine ansonsten instabile Umlaufbahn zwischen Erde und Sonne zu halten. Das würde frühzeitige Warnungen vor Sonnenstürmen ermöglichen.

Glaubt ihr, dass Sonnensegel in den nächsten Jahrzehnten Standard werden? Teilt eure Gedanken und diskutiert mit uns in den Kommentaren!


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