Die Japanische Raumfahrtbehörde JAXA will mit der Raumsonde IKAROS demonstrieren, dass man Sonnensegel bei Tiefraummissionen für Antrieb und Energiegewinnung einsetzen kann.
Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: JAXA.
(Bild: JAXA)
IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun) soll gemeinsam mit Akatsuki, einer Sonde zur Erforschung des Klimas auf der Venus, Mitte Mai mit einer HII-A-Trägerrakete auf den Weg gebracht werden. Während Akatsuki (auch Planet C oder Venus Climate Orbiter) Kurs auf unseren inneren Nachbarplaneten nimmt, wird Ikaros auf eine Bahn ins innere Sonnensystem entlassen.
Hier soll ein quadratisches Sonnesegel mit einer Diagonale von 20 Metern durch Rotation entfaltet werden. Dabei ist geplant, dass vier Massestücke, die an den Ecken der Folie befestigt sind, diese straff ziehen. Auf einem Teil der Kunststoffmembran mit einer Dicke von nur 7,5 Mikrometern (0,0075 mm) sind Dünnschichtsolarzellen aufgedruckt, welche die Energie zum Betrieb des neuartigen Raumfahrzeugs liefern sollen.
Level 1 ist erfolgreich, wenn sich die Folie entfaltet und man wenigstens einen Monat lang Daten über die Gewinnung elektrischer Energie durch die Solarzellen empfängt. Ein kompletter Erfolg der Mission (Level 2) bestünde darin, dass man über ein halbes Jahr lang die Ausrichtung des ausgebreiteten Segels variiert und die Bahnänderungen durch den Strahlungsdruck der Sonne misst.
Die Geschwindigkeitsänderungen werden allerdings vergleichsweise gering ausfallen, für eine deutliche Beschleunigungswirkung bräuchte man riesige Flächen. Dafür steht der Strahlungsdruck der Sonne ständig zur Verfügung, wobei die Sonde obendrein selbst keinen Treibstoff benötigt.
Monate- oder jahrelange Antriebsphasen führen letztlich doch zu einem deutlichen Geschwindigkeitsgewinn. Modellrechnungen haben ergeben, dass man den Strahlungsdruck der Sonne sogar recht gut nutzen könnte, um eine Sonde innerhalb von Jahrzehnten zu einem benachbarten Stern zu bringen. Dies wäre der Beginn der interstellaren Raumfahrt, bleibt gegenwärtig aber noch für längere Zeit eher Science Fiction.
Falls die Mission gelingt, so will die JAXA zum in den nächsten Jahren eine mit einem deutlich größeren Sonnensegel versehene Sonde zum Jupiter schicken. Deren Solarzellen sollen dann sogar Energie für einen zusätzlichen elektrischen Antrieb, beispielsweise ein Ionentriebwerk, liefern können.
Der Start der Experimentalsonde IKAROS, gemeinsam mit dem Venusorbiter Akatsuki, ist gegenwärtig für den 17. Mai, 23:44 Uhr MESZ geplant. Startplatz ist das Weltraumzentrum Tanegashima.
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