Sonnensegel

Das Ergebnis des schweizer Sonnensegel-Experiment, das die Apollo Astronauten auf dem Mond aufstellten, hat mich immer schon interessiert. Endlich mal etwas Konkretes auf Deutsch:

http://www.tagesanzeiger.ch/dyn/leben/wissen/665856.html

Ja, ja:
DIE Schweizer...

Edit: Zitat entfernt.

Danke für die Info. Nette Geschichte.

Viele Grüße

Ho

Ich habe einen kurzen Artikel zu einem neuen Sonnensegelkonzept eines finnischen Forscher in "astronomie heute" gelesen.
An statt mittels reflektierender Folie den Solardruck der Lichtquanten für einen Impulsaustausch zu nutzen, arbeitet er an der Idee mit dünnen bis zu 20km langen Drähten positiv aufzuladen und so ein starkes elektrisches Feld aufzubauen. Die positiven Teilchen des Sonnenwinds würden dann mit diesem Feld wechselwirken und es käme zu einem Impulsaustausch zwischen Sonnenwind und Feld/Drähte/Raumschiff.

Vorteil des Ganzen:
Ein solches Konstrukt ließe sich leichter entfalten. Die Vielzahl der Drähte würde einfach durch Rotation abgespult und stabil gehalten. Außerdem ließe sich das Ganze einfach steuern, indem man die Feldstärke in den einzelnen Sektionen des "elektrischen Segels" ändert und somit die Schubkomponenten der Sektionen regelt.

Nachteil:
Der "Druck" des Sonnenwinds ist nur ca. 1/500. des "klassischen" Solardrucks. Durch die erreichbare Größe des Segels, könnte das aber ausgeglichen werden.

Hallo Daniel,

hier gibt es neue Informationen zu dem Konzept:
http://www.space.com/businesstechnology/080423-tw-finnish-solar-sail.html

Um eine Testmission in den Orbit zu bekommen, sind mindestens 8 Millionen $ Finanzierung nötig.

Tobi

Weiß eventuell jemand, was der derzeitige Status des GeoSail-Projektes ist?

Auf der ESA-Seite steht noch immer:

The industrial pre-Phase A study is currently in preparation for ITT on EMITS in Q2/2006 (expected).

GeoSail könnte eine wichtige Rolle bei der (vor allem) technologischen Vorbereitung zukünftiger Missionen spielen (z.B. POLARIS), und so wäre es sehr schade, wenn daraus nichts würde.  

Leider hat sich der Verdacht bestätigt:

Dear Mr. L.,
We have finished successfully the study in meanwhile.
Last year our directorate started the Cosmic Vision call for proposals
(see http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=41177).
Geosail was not proposed in this frame, hence no follow on activity is
foreseen.

The selected Cosmic Vision proposals for further study you can find under:
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=42437.
These are currently under study in our department.

On the council: nothing is expected concerning Geosail, but certainly other
main important decisions influencing e.g. the future missions.


Best regards,
Peter
________________________________________________________
Dr. Peter Falkner
Head of Planetary Exploration Studies Section (SCI-PAP)
Advanced Studies and Technology Preparation Division (SCI-PA)
Directorate of Science -  European Space Agency (ESA)
Keplerlaan 1,  2201AZ Noordwijk (NL)
Tel: +31 (71) 565 5363                Fax: +31 (71) 565 5985
e-mail:  Peter.Falkner@esa.int      Office: Db015 (ESTEC)

Warum GeoSail nicht vorgeschlagen wurde, ist mir nun aber immer noch nicht klar. Schade jedenfalls.  

Warum GeoSail nicht vorgeschlagen wurde, ist mir nun aber immer noch nicht klar. Schade jedenfalls.  

Hallo,

man könnte vermuten, dass evtl. die Kombination aus wissenschaftlicher Mission + technologisches Neuland im Satellitendesign ein "Problem" für eine "Cosmic Vision"-Mission darstellen könnten. Das Satellitenkonzept müsste erst mal erprobt werden. Bisher ist noch kein Sonnensegel wirklich geflogen. Damit wäre GeoSail eher ein Technologiedemonstrator als eine wissenschaftliche Mission. Das würde nicht so ganz zu Cosmic Vision passen, vermute ich. Die LISA-Mission hat damit  ja auch Probleme und soll ihr Konzept erst mit LISA-Pathfinder nachweisen, bevor sie im Rahmen von Cosmic Vision angegangen wird.
Eine andere Vermutung könnte sein, dass das Team hinter GeoSail auf reale Realisierungsprobleme für das Konzept gestoßen ist und das Konzept nicht weiter verfolgt.

Aber gehört LISA Pathfinder nicht auch zur Cosmic Vision?

Man hätte GeoSail ja auch in einem anderen Rahmen verwirklichen können, finde ich.

SMART-1 war ja auch so eine Tech-Demo-Mission und ein großer Erfolg für die ESA.

Wahrscheinlich hast du aber Recht und es waren vor allem technologische Probleme, deren Lösung Hölle viel Geld gekostet hätte, die dem Projekt im Wege standen.

JAXA hat 2004 zwei Sonnensegel (den Öffnungsmechanismus) erfolgreich mittels einer S-310 getestet. 2007 dann erfolgreich mittels eines Höhenballons. Allerdings zwei Tests 2006 als sekundäre Nutzlast sind schief gegangen. Einmal konnte sich das Sonnensegel nur halb öffnen, ein anderes Mal konnte kein Kontakt hergestellt werden.
Die Tests gehen aber weiter und JAXA würde gerne 2013 eine Mission mit Sonnensegel/Ionen Antrieb zum Jupiter schicken.
http://www.astro.isas.jaxa.jp/suzaku/workshop/hea_nextdecade/poster/yonetoku_Future_HE_Mission2006.pdf

Die Frage warum eine Mission/Experiment sich nicht durchsetzen konnte wird beantwortet durch die Antwort zur Frage, welche Missionen/Experimente denn als wichtiger eingestuft wurden.

Wirklich messerscharf analysiert, SpaceWarper!  

Die Planetary Society versucht unter dem Namen Cosmos 2 ein Sonnensegel-Experiment zu starten. Der Discovery Channel ist mit im Boot und Kooperationen mit dem Marshall Space Flight Center (Technologie) und Russland (Launch - angestrebt mit Sojus-Fregat) bestehen bereits.

Natürlich fehlt es trotzdem an Geld. Vielleicht hat hier im Forum ja jemand etwas Geld über, oder kann vielleicht sein Unternehmen dazu bringen, etwas zu spenden... Spenden kann man hier.

Das Vorgängerprojekt "Cosmos 1" stürzte vor etwas mehr als drei Jahren dank eines Versagens der Trägerrakete ab. Gestartet wurde damals mit einer umgebauten von einem U-Boot gestarteten ICBM namens "Volna".

Sonnensegel-Experimente scheinen grunsätzlich vom Pech verfolgt zu sein... und natürlich, von mangelnder Finanzierung!

Ich wünsche dem Projekt jedenfalls viel Glück!


Bild:Michael Carroll, The Planetary Society

Dann sollte man diese/so eine Mission wohl einmal sehr forzieren und mit weiteren Pech rechnen und deshalb übergründlich nach Pannen-Quellen Ausschau halten.  Sonnensegel sind eine sehr grundlegende Technologie und Unkenntnis über dessen praktischtischer Leistungsfähigkeit eine tiefe Bildungslücke.  Vielleicht klappt es ja diesmal?

Dank einer anonymen eine Millionen Dollar Spende kann die Planetary Society jetzt ein neues Sonnensegelprojekt durchführen. Vergangene Projekte haben aufgrund von Trägerraketenversagen (Volna und Falcon 1) keinen Orbit erreicht. Das Geld reicht aber noch komplett nicht aus, denn es wird eine weitere Million benötigt.

LightSail-1 soll eine Sonnensegel-Fläche von 32m^2 haben und der Satellit selbst soll nur CubeSat Größe haben. Bereits Ende 2010 soll der Satellit fertig sein.

Mehr dazu hier:
http://www.space.com/missionlaunches/091110-solar-sail-donation-fly.html

Mal noch ein paar Infos zu IKAROS, der ja zusammen mit dem     
Venus Climate Orbiter dieses Jahr auf einer H-IIA starten soll.

Der 5kg Satellit soll eine Sonnensegeldiagonale von 20 Meter haben. Nach dem Start wird er auf 20 Umdrehungen pro Minute gebracht und dann das Sonnensegel enfaltet. Er hat als erster Satellit ein Sonnensegel (7,5µm) und Dünnfilmsolarzellen (25µm) kombiniert. Außerdem besitzt er noch einen Staubzähler und Lenkklappen im Segel.

Als erstes soll die Energieproduktion mit den Solarzellen getestet werden. Wenn das klappt, soll mit dem Sonnensegel über ein halbes Jahr eine Beschleunigung erreicht werden. Wenn dies wiederum klappt, dann wird versucht mit dem Segel zu lenken.

Weiter Infos dazu (in Englisch) hier:

http://www.jspec.jaxa.jp/ikaros_cam/e/index.html

Mal noch ein paar Infos zu LightSail1, der ja zusammen mit dem     
Venus Climate Orbiter dieses Jahr auf einer H-IIA starten soll.l

Hallo trallala,

was du beschreibst ist das japanische Projekt IKAROS. LightSail-1 ist eine andere Geschichte.

Siehe hier: http://www.jspec.jaxa.jp/e/activity/ikaros.html
und hier: http://www.planetary.org/programs/projects/solar_sailing/lightsail1.html

Wo LightSail-1 mitfliegen wird ist wohl noch unklar. IKAROS wird auf der H2-A starten und steht für Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun und wird mit AKATSUKI zusammen mit Kurs auf die Venus fliegen. Für die zweite Hälfte dieses Jahrzehnts plant die JAXA bereits richtig Ehrgeiziges:



Bei dieser Jupiter- und Trojanermission soll ein Sonnensegel mit 50 Metern Durchmesser zum Einsatz kommen und ebenfalls wieder diese extrem dünnen Solarenergiebeschichtungen. Der Clou liegt hier bei einer Kombination aus Ionentriebwerken und Sonnensegel.

LightSail-1 dagegen wird im Erdorbit verbleiben und wesentlich kleiner als IKAROS sein. Die Mission soll Ende 2010, also wahrscheinlich irgendwann 2011, starten.

was du beschreibst ist das japanische Projekt IKAROS. LightSail-1 ist eine andere Geschichte.

Ups, ich habs korrigiert. Vielen Dank für den Hinweis.

Hier der Link zum entsprechenden Missionsthread:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5639.0

IKROS hätte eigentlich einen eigenen Thread verdient, oder?

Demgegenüber wär ich auch nicht abgeneigt.

Ich habe den Thread aus "Aktuelles" in den Konzeptbereich geholt, um hier die Entwicklung dieser Technologie verfolgen zu können.

Ich habe den Thread aus "Aktuelles" in den Konzeptbereich geholt, um hier die Entwicklung dieser Technologie verfolgen zu können.

Es gibt aber einen IKAROS-Thread: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4061.0.

Das ist ein Thread, zu einer Mission. Grundlegendes und Neues passt hier rein ...

Ich wünsche mir noch mehr Forschung im Bereich der Lichtsegel, besonders in Verbindung mit Lasern. Man hat es vor kurzem geschafft, Material herzustellen, dass so effizient reflektiert, dass man den Laserstrahl 1000 bis 20,000 mal zwischen Segel und Laser hin und herleiten könnte, was den Energieverbrauch dramatisch reduzieren würden. Schon mit 1000 bis 2000 Reflektionen würden leichte interstellare Raumsonden (Vorbeiflug mit 10-20% der Lichtgeschwindigkeit) aus dem Bereich der Science-Fiction in den Bereich des technisch machbaren (für die nächsten 20 bis 30 Jahre) rücken.

Und wo genau würde sich bei deiner Idee dieser Laser befinden, welche Leistung müsste er haben und mit welcher Energie würde er betrieben werden?