Die ESA entwickelt ein elektrisches Triebwerk, das mit Gas betrieben wird
– Nachrichten vom 6. März 2018 –
Die ESA hat gestern auf ihrer Website angekündigt, eine neue Art von Triebwerken sehr interessant getestet zu haben. Satelliten in sehr niedrigen Umlaufbahnen, etwa 200 km über dem Meeresspiegel, müssen mit der Restreibung der Erdatmosphäre zurechtkommen. Diese Reibungen sind wenig, das heißt, ein paar Moleküle hier und ein paar Moleküle dort. Aber diese Reibung reicht aus, um einen Satelliten ohne Antrieb zu bremsen und zu desorbieren. Die Missionen, die auf diesen Umlaufbahnen eingesetzt werden, sind vollständig von ihrer Fähigkeit abhängig, sich neu auszurichten, sobald ihr Treibstoff erschöpft ist. Im Allgemeinen brauchen sie wenig Zeit, bevor sie in die Atmosphäre zurückkehren.
Aber diese wenigen verbleibenden Moleküle der Atmosphäre könnten stattdessen Verbündete werden. Dies ist die Spur, die die ESA mit ihrem neuen Konzept der elektrischen Triebwerke, die direkt von diesen Molekülen angetrieben werden, zu erforschen scheint. Die Gleichung ist ziemlich einfach. Ein elektrisches Triebwerk benötigt Elektrizität und beschleunigt Gas zum Betrieb. Strom kann durch Sonnenkollektoren bereitgestellt werden, so dass die Menge des in den Satelliten eingebetteten Gases dessen Lebensdauer bestimmt. Indem man dieses Gas direkt von den Atmosphärenresten in den untersten Umlaufbahnen holt, wird es möglich, einen Satelliten mit einer theoretisch unbegrenzten Lebensdauer zu erzeugen. Natürlich kann dieses Konzept auf andere Planeten ausgedehnt werden. Zum Beispiel könnte das Kohlendioxid des Mars ausgenutzt werden.
Um dieses Konzept zu testen, hat die Europäische Weltraumorganisation im Labor die Bedingungen einer Umlaufbahn von 200 km Höhe reproduziert. Die Hauptneuheit dieses Elektromotors ist sein vollständig passives Sammelsystem, das in Polen entworfen wurde. Der Test wurde in zwei Teilen durchgeführt. Das Treibmittel und sein Kollektor wurden zuerst mit Xenon getestet, einem Gas, das sehr häufig für den elektrischen Antrieb verwendet wird. Dann wurde das Experiment mit einer Mischung aus Stickstoff und Sauerstoff erneuert. Es scheint, dass es funktioniert, mit dem einzigen Unterschied, dass der Gaswiderstand lila ist, während der Gaswiderstand bei Xenon blau ist. Diese erste Erfahrung könnte der Beginn einer neuen Generation von extrem langlebigen Satelliten sein.
Aber der Schub, der unter den Bedingungen des Experiments erhalten wurde, wurde von ESA nicht mitgeteilt, so dass wir nicht wissen, ob es ausreicht, dem atmosphärischen Widerstand zu begegnen, der in einer sehr niedrigen Umlaufbahn gefunden werden kann. Dieses System würde in jedem Fall die Kosten senken, die Auflösung von optischen Instrumenten oder Radio erhöhen und Satelliten nach Beendigung ihrer Mission ganz einfach loswerden.
Bild von der NASA
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