Mini-Schübe für All-Teleskope vom Research Center Seibersdorf

25. August 2001, 18:13
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NASA testet Ionen-Triebwerk für exakte Positionierung von Satelliten im All

Alpbach - Bei Triebwerken für Weltraumfahrzeuge denkt man automatisch an gewaltige Schubkräfte. Für die exakte Positionierung von Raumfahrzeugen in der Schwerelosigkeit sind allerdings nur minimale Antriebskräfte gefragt. Diese Mini-Schubkraft liefert ein von den Austrian Research Centers Seibersdorf (ARCS) entwickeltes Triebwerk, das nun von der NASA getestet wird. Ein möglicher Einsatz wäre die Positionierung von mehreren Weltraum-Teleskopen, mit deren Hilfe Planeten außerhalb unseres Sonnensystems erforscht werden sollen. Am Freitag präsentierten ARCS-Vertreter ihre Entwicklung im Rahmen der Alpbacher Technologiegespräche.

Sonne und Erde

Bereits bei der im Vorjahr gestarteten "Cluster II"-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, bei der vier Satelliten die Wechselwirkungen zwischen Sonne und Erde erforschen, kam ein in Seibersdorf entwickelter Ionen-Emitter zum Einsatz. Dessen Weiterentwicklung hat nun das Interesse der NASA geweckt. Bei Tests am NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (USA) wurde nach Angaben der Seibersdorfer Techniker nachgewiesen, dass ihr so genanntes Indium-Feldemissionstriebwerk (In-FEEP) die kleinsten stabilen Schübe erzeugen kann, die jemals gemessen wurden.

Diese kleinen, kaum registrierbaren Antriebsschübe sollen zur exakten Positionierung von mehreren Teleskopen oder zur Erforschung von Gravitationswellen im All eingesetzt werden. Im Rahmen des "Origins"-Programms der NASA, das sich mit der Erforschung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems beschäftigt, sollen 2009 und 2012 mehrere Teleskope in einer Entfernung von einem Kilometer zueinander im All positioniert werden und diese Position auch exakt halten. Denn die Bilder der einzelnen Weltraum-Fernrohre werden mit Hilfe mathematischer Berechnungen zu einem Bild zusammengesetzt. Von dem dadurch entstehenden "Riesenteleskop" erhoffen sich die Wissenschafter, Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu entdecken und sogar zu fotografieren.

Das miniaturisierte Seibersdorfer Triebwerk, das nur rund vier Zentimeter lang ist, erreicht diese Mini-Schübe durch den Ausstoß von einzelnen Indium-Ionen. Das Herzstück dieser Technologie ist eine Nadel in einem Indium-Reservoir, welche erhitzt wird. Durch Anlegen einer hohen Spannung werden Ionen aus der Metalloberfläche herausgelöst und beschleunigt.

Die NASA will das Seibersdorfer Triebwerk jetzt ein Jahr lang testen und qualifizieren. Nach Angaben der Seibersdorfer Forscher interessiert sich die NASA damit erstmals nicht nur für eine Komponente, sondern für ein komplettes High-Tech-Produkt aus Österreich. Die ARCS haben vor kurzem ein Büro an der Penn State University in den USA eingerichtet, über das zukünftige NASA-Aufträge abgewickelt werden sollen.

Mondmission "Smart 1" von Seibersdorf unterstützt

Auch bei einer weiteren Weltraummission ist Seibersdorf prominent vertreten. Die ESA startet Ende 2002 ihre erste Mondmission "Smart 1", die auch ein Testflug für eine 2009 geplante Mission zum Merkur ist. Dabei wird erstmals in Europa ein leistungsstarkes elektrisches Plasma-Triebwerk als primärer Satelliten-Antrieb eingesetzt, das nur etwa 20 Prozent der üblichen Treibstoffmenge benötigt.

Der Seibersdorfer Wissenschafter Martin Tajmar soll nun durch numerische Plasma-Simulationen herausfinden, wie sich dieses Triebwerk mit dem Rest des Satelliten verträgt. Denn zwischen dem Plasmastrahl und neutralem Gas, die aus dem Triebwerk ausströmen, kommt es zu Kollisionen, und wieder zum Satelliten zurückströmende Treibstoffteilchen können vor allem an den Solarzellen zu Störungen führen. Die Berechnungen Tajmars sollen die ideale Positionierung des Triebwerks bestimmen und gleichzeitig klären, wie diese Technik weiter verwendet werden kann, ohne die Satellitenlebensdauer oder Instrumente negativ zu beeinflussen. (APA)

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