Folienspiegel für Solarzellen zur Versorgung von Ionentriebwerken.

Sonden für Jupiter müssen aktuell sehr große Solarzellen haben. Die Strahlung der Sonne ist bei Jupiter nur 1%.
Ein Ionentriebwerk kann aktuell so nicht versorgt werden.

Wieso arbeitet man nicht mit Verstärkerspiegel?

Folgende Idee zur einfachen Umsetztung:

Die Konstruktion hat die Form eines Regenschirmes.
Die eigentliche Sonde sitzt in der Narbe.
Die Solarzellen sind wie der Stiel des Regenschirmes angeordnet.
Das Ionentriebwerk am unteren Ende des Stiels.
Der „Schirm“ besteht aus sehr dünner Spiegelfolie.

Um den Schirm zu öffnen wird er in extrem langsame Rotation versetzt, bis die Zentrifugalkraft etwa der Leistung des Ionentriebwerks entspricht.Hierdurch entfallen schwere und komplexe Strukturen zum stützen der Folie.
Der Spiegel würde quasi nur aus der Folie bestehen.

Der Schirm würde fast nichts zum Gewicht beitragen. Die Solarzellen könnten dann auch bis zum Jupiter volle Leistung erzeugen, wenn der Schirm den 100Fachen Radius des Solarzellenträgers besitzt.

Bei den Flugbahnen kommen nur soche in Frage, die überweigend von Sonne weg führen.

Wo ist der Vorteil des Spiegels? Die Sammelfläche des Spiegels könnte ich auch direkt mit Solarzellen versehen. Die bekommen dann direkt das Licht ab. Durch den Spiegel wäre es ja nicht mehr Licht ...
Offenbar müsste diese Flächse aber ziemlich groß sein ... daher wird das ganze sehr massereich und mechanisch ggf. komplex.

Der Vorteil ist das 3ha Folie nur wenige kg wiegen. Da sie keine Tragestruktur brauch und  keine größeren Kräfte aushalten muss. gegenüber vielen Tonnen für eine Photovoltaikstruktur. Gewichtsersparniss faktor 1000 würde ich sagen

Grundsätzlich richtig.
Die Umsetzung der Integration einer solchen Spiegelfolie in ein Sondenrezept kann natürlich ganz unterschiedlich geschehen.
Es muss ja auch nicht nur für die Versorgung eines Ionentriebwerks da sein sondern auch die Bordversorgung mit Elektrizität aus Solarzellen ermöglichen.

Warum wird es nicht gemacht? Zu Aufwändig. Ganz anderes Konzept. Alternativen noch günstiger.

Man hat ja noch durchaus Probleme auch nur wenige dutzend m² Folienfläche gut zu entfalten:
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail#Projects_in_development_or_proposed

Das Sonnensegel in dem Link hat aber eine tragende Struktur.

Mit einem gleichgewicht aus Fliehkraft und Beschleunigung des Ionenantriebes beötigt es keinen Ausrollmechanismus.

So eine Spiegelfolie würde selbst als (ständiger) Antrieb (Lichtsegel) wirken. Im schlechtesten Fall würde die zusätzlich gewonnene Energie komplett zum Ausgleich der durch das Segel verursachten Kursabweichung aufgezehrt werden.

Ich finde das Konzept gut.

Die Drehzahl sorgt für eine Beschleunigung nach außen, der Ionenantrieb für die Beschleunigung in Flugrichtung. Es müsste eine gewaltige Verstärkung der Solarzellen geben.

So eine Spiegelfolie würde selbst als (ständiger) Antrieb (Lichtsegel) wirken. Im schlechtesten Fall würde die zusätzlich gewonnene Energie komplett zum Ausgleich der durch das Segel verursachten Kursabweichung aufgezehrt werden.

Der Strahlungsdruck in 1 AE ist 4,6 N/km². Beim Jupiter dann nochmal deutlich weniger. Das sollte kein großes Problem darstellen.

Eine gewisse mindeststärke müsste die Folie hane , da es eine dauerhafte Kraft bedarf sie in Position zu halten.

So eine Spiegelfolie würde selbst als (ständiger) Antrieb (Lichtsegel) wirken. Im schlechtesten Fall würde die zusätzlich gewonnene Energie komplett zum Ausgleich der durch das Segel verursachten Kursabweichung aufgezehrt werden.

Der Spiegel müsste eh Richtung Sonne ausgerichtet werden, der Sonnenwind ist zwar irrelevant klein, würde aber vermutlich positiv beitragen.

Foilienspiegel wären eine tolle Sache,  es gibt da aber das Problem mit der Genauigkeit der Oberfläche.
Stimmt die nicht wird Licht ungleichmäßig reflektiert und manische Solarzellen bekommen sehr viel mehr Licht ab als sie verkraften. Was die Foilienmasse betrifft dürfte dies kaum ein Problem darstellen.
Die Ausrichtung wird sicher nicht so einfach sein, den da braucht man irgend so was wie GitterTräger und Schwungräder zur Ausrichtung.
Der Aufbau stellt auch ein Problem da, den komplett robotisch dürfte das schwirig werden. Ich vermute mal das es dazu hilfreich wäre eine große Raumstation zu haben die ähnlich einem Zelt in einem höheren Orbit ist wo die Restatmosphäre keine großen Auswirkungen mehr hat.
Ich bin aber überzeugt das sowas erforscht und entwickelt werden sollte den es würde vieles sehr viel leichter machen.

Die Genauigkeit ist nicht so wichtig, es ist ja kein Teleskop. Die Tragende Struktur und Dralräder sehe ich als unnötig fpr das Konzept.
Durch die Drehung des Spiegels wird dieser durch Fliehkraft nach außen gezogen. Würde als eine  Kresförmige Fläche bilden.
Durch den Ionenantrieb würde die Mitte der Kreisfläche in Flugrichtung gezogen. Die Drehzahl des Spiegels muss dann so viel Fliehkrat erzeugen, dass es zu dem Ionenantrieb passt. Die Form des Spiegels entspricht dann einem Kettenkarussell. Die Erdanziehungskraft beim Karussell wird dann bei der Sonde durch den Ionenantrieb ersetzt. Die Kraft ist natürlich viel geringer, deshalb muss die Drehzahl auch viel geringer sein. Aber durch die geringen Kräfte kann die Folie auch extrem dünn sein.