Schnell und effizient: Neues Antriebssystem für winzige Satelliten

Ein neuartiges Antriebssystem für Kleinsatelliten kombiniert chemische und elektrische Triebwerke mit nur einem Treibstofftank. Das Konzept aus den USA könnte kostengünstige Missionen zum Mars oder in den Asteroidengürtel ermöglichen.

Neuer Dual-Antrieb für CubeSats

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein neuartiges Antriebssystem für Kleinsatelliten entwickelt. Das Konzept vereint die hohe Schubkraft chemischer Raketen mit der Präzision und Treibstoffeffizienz elektrischer Triebwerke. Eine Besonderheit: Anstatt zweier separater Tanks benötigt die Konstruktion lediglich ein einziges Reservoir. Dadurch sparen Ingenieure in kompakten Raumflugkörpern wertvollen Platz. Das freigewordene Volumen kann fortan für zusätzliche wissenschaftliche Instrumente genutzt werden.

Bisher mussten sich Konstrukteure von sogenannten CubeSats bei der Planung meist für eine einzige Antriebsart entscheiden. Elektrische Triebwerke arbeiten extrem sparsam und eignen sich ideal für weite, langsame Reisen durch das Sonnensystem. Chemische Systeme liefern hingegen schnelle, kräftige Schübe. Solche Manöver sind notwendig, um rasche Ausweichbewegungen oder spontane Kurskorrekturen durchzuführen. Das aktuelle Konzept löst das grundlegende Platzproblem beider Varianten.

ASCENT-Treibstoff als Schlüssel zum Dual-System

Der wesentliche Baustein für das System ist ein spezieller Treibstoff namens ASCENT. Wie das MIT in einer Mitteilung schreibt, wurde die ungiftige Flüssigkeit ursprünglich von der US-Luftwaffe für leistungsstarke chemische Raketen konzipiert. Da es sich bei dem Stoff um ein komplexes Gemisch aus flüssigen Salzen handelt, stellten die Forscher nach einigen Versuchen fest, dass sich das Material auch gut für Elektrospray-Triebwerke eignet.

Im Labor wurde der Treibstoff bereits erfolgreich unter Vakuumbedingungen getestet. Das komplexe System bietet dabei mehrere konkrete Vor- und Nachteile in der praktischen Anwendung:

Erster Testflug im November

Die Technologie soll im Rahmen der NASA-Mission Green Propulsion Dual Mode im November im Weltraum erprobt werden. Ein kompakter Satellit, etwa in der Größe eines Aktenkoffers, wird dabei mit einem chemischen und vier elektrischen Triebwerken ausgestattet. Alle fünf Motoren beziehen ihre Energie aus dem gleichen Tank. Laut den beteiligten Forschern könnte ein erfolgreicher Testlauf den Weg für günstige Marsmissionen ebnen.

Für eine lange Reise in den Asteroidengürtel würden die kleinen Raumsonden den sparsamen Elektroantrieb nutzen. Am Zielort angekommen, könnten die chemischen Triebwerke für schnelle Positionswechsel aktiviert werden. Auch für die Beobachtung der Erde ergeben sich signifikante Vorteile. Die kompakten Geräte könnten bei aufziehenden Stürmen rasch umpositioniert und anschließend für präzise Messungen exakt auf das Zielgebiet ausgerichtet werden.

Wie bewertet ihr die Entwicklung solch kostengünstiger Satelliten für die Erforschung des Weltraums? Teilt eure Gedanken und diskutiert mit uns unten in den Kommentaren!


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