auf
http://www.warp-online.de/wi/a/wi_a0018.pdf habe ich einen sehr interessanten Artikel über interstellare Sonden gefunden:
EINE REALISIERBARE INTERSTELLARE FORSCHUNGSSONDE
Phase 1 Abschlussbericht
NASA Institut für Fortschrittliche Konzepte
Institut: The Johns Hobkins University
Applied Physics Laboratory
Leiter: Dr. Ralph L. McNutt, Jr.
Zusammenfassung des Berichts
Die Reise zu den Sternen ist der Stoff aus dem die Träume sind. Es gibt aber auch einen sehr reizvollen wissenschaftlichen Aspekt. Eine Mission zu den Grenzen der Heliosphäre würde eine reiche wissenschaftliche Ernte einbringen.Seit mehr als zwanzig Jahren wird eine interstellare Forschungsmission diskutiert.
Ihre Ziele sind:
· Erforschung des interstellaren Mediums und sein Einfluss auf die Herkunft und Entwicklung von Materie in der Galaxie.
· Erforschung und Aufbau der Heliosphäre und ihre Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium
· Erforschung von fundamentalen astrophysischen Prozessen, die in der
Heliosphäre und im interstellaren Medium stattfinden.
· Feststellung fundamentaler Eigenschaften des Universums, zum Beispiel Urknallnukleosynthese, Ortung von Gammastrahlen-Ausbrüchen, Gravitationswellen und eine Kosmologische Konstante, die nicht null ist.
Die größte Schwierigkeit bei der Durchführung einer solchen Mission besteht darin, einen bedeutenden Vorstoß in das interstellare Medium (etwa 1000 Astronomische Einheiten [AEs]) zu Lebzeiten der Initiatoren des Projektes zu erreichen, das heißt in weniger als fünfzig Jahren. Während der letzten Jahre kam erneut Interesse daran
auf, sogar eine Sonde zu einem anderen Stern zu schicken. Dies wäre eine große Herausforderung für die NASA, und die Idee einer Vorläufer-Mission als ein erster Schritt in diese Richtung kam wieder auf.
Da die Sonde, wenn sie einmal das interstellare Medium erreicht hat, nicht einfach stehen bleibt sondern weiter fliegt, reizt es natürlich, sie auf einen Kurs zu schicken, der ein reizvolles Ziel bietet: ein anderer Stern. Die Gesetze der Himmelsmechanik und unsere technischen Möglichkeiten diktieren ein Ziel, welches sich nahe der Ebene der Ekliptik unseres Sonnensystems befindet. Als Zielstern wurde daher
Epsilon Eridani ausgesucht, ein K2V Zwerg. Epsilon Eridani ist 10,7 Lichtjahre von uns entfernt. Natürlich kann man sich jetzt fragen, warum wurde nicht unsere Nachbarsonne Proxima Centauri ausgewählt, die nur 4,3 Lichtjahre entfernt ist?
Proxima Centauri ist zwar näher dran aber von der Ekliptik des Sonnensystems so ungünstig gelegen, dass mehr Treibstoff beim Fluchtmanöver aus dem Sonnensystem verwendet werden müsste, als es die technischen Möglichkeiten erlauben.
WIE BITTE KOMME ICH AUS DEM SONNENSYSTEM?
Um eine ausreichenden Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem zu erreichen, wird nahe der Sonne ein ˜V-Manöver durchgeführt.
Mit einer Delta III Rakete wird die Sonde im Juli 2011 gestartet. Sie wird zunächst in Richtung Jupiter gebracht. Folgendes gilt es aber zu bedenken: wenn man Jupiters Masse dazu benutzen will, um die Sonde bei einem Flyby-Manöver in eine richtige Fluglage zur Sonne zu bringen, besteht die benötigte Himmelskörper-Konstellation Erde- Jupiter nur alle 13 Jahre. Doch hier enden die Probleme nicht. Jupiters Orbit ändert praktisch die aufzubringende Startenergie bei jedem möglichen Startfenster und nähert sich nur einmal alle achtzig Jahre dem Optimum. Nachdem die Sonde um Jupiter herum Schwung geholt hat (im Oktober 2012), „fällt“ sie in Richtung Sonne zurück. Sie wird bis auf vier Sonnenradien an den Stern gebracht. Dort wird im November 2014 das „Perihelion-Manöver“ durchgeführt. Um die Sonde vor der Sonnenstrahlung und ihrer extremen Hitze zu schützen befindet sich noch in einer Schutzkapsel mit Antriebsaggregat. Wenn die Sonde ihren größten Schwung hat, wird für fünfzehn Minuten das Triebwerk gezündet. Die Kapsel katapultiert um die Sonne herum und erreicht ihre Fluchtgeschwindigkeit, um das Sonnensystem
verlassen zu können. Die Geschwindigkeit beim ˜V-Manöver in Flugrichtung , die hoch genug ist, um das Raumfahrzeug aus dem Sonnensystem und auf eine Reisegeschwindigkeit von 20 Astronomischen Einheiten (AE) pro Jahr zu bringen beträgt 14,801 km/h.
Nachdem die zwei-Wege-Kommunikation mit der Sonde abgebrochen ist schaltet sie in einen autonomen Modus um. Nun beginnt die eigentliche wissenschaftliche Mission der Sonde.
· Die Sonde behält eine langsame Drehung bei, wobei die Drehachse zur
Sonne zeigt. Diese Drehung erlaubt es den Instrumenten, den gesamten
Himmel einzusehen.
· Die Instrumente sammeln und verarbeiten Daten.
· In regelmäßigen Intervallen zeigt die Sonde genau auf eine Empfängerstation der Hubble-Klasse, die sich in der Erdumlaufbahn befindet und übermittelt die Daten.
· Die Bordprozessoren überwachen den Zustand der Sonde und führen, falls notwendig, Korrekturen aus.
Hier einmal eine grobe Übersicht über die geplante Entwicklung:
2000-2002 Fortgeschrittene Studien über technologische Entwicklungen
2003-2007 Konzentration auf die Entwicklung von Technologien für kleine Sonden 2004-2007 Entwicklung der Mission einer Solarsonde (Test für den Perihelion-Antrieb.
2007-2010 Fokkussierung auf die Entwicklung der Technologie für die Interstellare Sonde.
2012-2015 Design und Start einer Sonde der zweiten Generation mit dem Ziel 1000 AEs in 50 Jahren zu erreichen.