WAS IST EIN SONNENSEGEL?

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Ich bin Fraser Cain und ich bin ein Seemann. Ich denke, das ist einer der Gründe, warum ich die Idee eines Sonnensegels absolut liebe.

So funktionieren sie: Licht besteht aus Photonen. Obwohl sie keine Masse in Ruhe haben, haben sie Schwung, wenn sie sich bewegen, na ja, Lichtgeschwindigkeit. Wenn sie von einer Oberfläche wie einem Spiegel oder einem glänzenden Metallstück reflektiert werden, verleihen sie dieser Oberfläche einen Teil dieses Impulses. Dieser Effekt ist hier auf der Erde vernachlässigbar, aber draußen im Weltraum, wo die Kräfte perfekt im Gleichgewicht sind, kann sich dieser zusätzliche Impuls wirklich summieren.

Ein Raumschiff, das zum Mars fliegt, wird aufgrund des leichten Drucks der Sonne um mehrere tausend Kilometer vom Kurs abgekommen. Wenn Missionsplaner diese Abweichung nicht kompensieren würden, würde ihr Raumschiff den Planeten verfehlen oder, noch schlimmer, darauf abstürzen. 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 mitnehmen müssen, ist der beste, den es gibt.

Dies ist mehr als nur eine Idee. Sonnensegel wurden bereits gestartet und im Weltraum eingesetzt. Der japanische Ikaros-Satellit entfaltete 2010 ein 14-Meter-Sonnensegel. Die NASA startete 2011 ihr eigenes Nanosail-D-Raumschiff. 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. In der Tat wäre ein Sonnensegel ein ideales Fahrzeug, um die Regionen 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 geht darum, die Umlaufbahn anzuheben und abzusenken. Wenn Sie Ihre Umlaufbahn um ein Objekt erhöhen möchten, müssen Sie nur beschleunigen. Und wenn Sie Ihre Umlaufbahn senken möchten, müssen Sie nur langsamer fahren.

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 so, dass das Licht der Sonne es beschleunigt. Und um in eine niedrigere Umlaufbahn zu gelangen, neigt es sich in die entgegengesetzte Richtung und das Licht der Sonne wirkt wie eine Bremse.

Ein Sonnensegel könnte sogar das ideale Raumschiff sein, um die Reise zu einem anderen Stern zu unternehmen. Ein interstellares Sonnensegel könnte seine Umlaufbahn so senken, dass es sich direkt über der Sonnenoberfläche befindet. Dann würde es das volle Segel entfalten und die bestmöglichen Photonen einfangen. Eine Reihe starker Laserstrahlen würde dann auf das Segel zielen und seine Geschwindigkeit auf einen signifikanten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit erhöhen.

Natürlich benötigen Sie ein Sonnensegel mit einem Durchmesser von Tausenden von Kilometern, das aus einem Material besteht, das dünner als ein menschliches Haar ist, und Laser, die mehr Energie abgeben als die gesamte Menschheit. Die Idee ist immer noch faszinierend, auch wenn sie weit außerhalb unserer aktuellen Technologie liegt. Sobald diese Technologie besser getestet wurde, werden viele weitere Missionen Sonnensegel als Teil ihres Antriebssystems einsetzen.