Graphen-Segel: Sonnenlicht bewegt Raumfahrzeuge
Niederländische Forscher testen Ansatz im November in Bremer Fallturm
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Fallturm in Bremen bietet kurzzeitig Schwerelosigkeit (Foto: uni-bremen.de) |
Delft (pte016/20.07.2017/11:30) Ein von Forschern der Technischen Universität Delft http://tudelft.nl entwickeltes Sonnensegel aus Graphen soll Raumschiffe künftig beschleunigen, die in den schwerelosen und atmosphärenfreien Tiefen des Weltraums unterwegs sind. Weil sie sich vollkommen widerstandsfrei bewegen, reichen die kleinsten Schubser, um ihr Tempo zu erhöhen. Selbst die Lichtteilchen (Photonen), die kaum Gewicht haben, sind dazu in der Lage, wenn sie in Massen eingefangen werden. Photonen stammen im Wesentlichen aus der Sonne, die sie in verschwenderischer Fülle in alle Richtungen verteilt.
9,3 Sekunden schwerelos
Graphen besteht im Idealfall aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen, die im Sechseck angeordnet sind, also einer Bienenwabe ähneln. Das Material ist bei weitem reißfester als Stahl. Geliefert wurde es von Graphena, einem Unternehmen aus Cambridge in Massachusetts, das sich auf die Graphen-Produktion spezialisiert hat.
Das Entwicklerteam, bestehend aus Santiago Cartamil-Bueno, Rocco Gaudenzi, Davide Stefani und Vera Janssen, reist im November nach Bremen, um das Segel im dortigen Fallturm zu testen. In Kapseln, die im Inneren zur Spitze des 146 Meter hohen Turms geschossen werden und wieder zu Boden fallen, herrscht für genau 9,3 Sekunden Schwerelosigkeit.
Laserlicht beult Segel aus
Wenn das Segel mit Laserlicht kontrolliert beschossen wird, beult es sich um zwei Millimeter aus, weil es extrem leicht ist. In Bremen wird es in die Kapsel eingesperrt, einschließlich einer Laserquelle und einer Kamera. Die Kapsel bewegt sich im Hochvakuum. In dem Augenblick, in dem in ihr Schwerelosigkeit herrscht, wird der Laser eingeschaltet.
Die Photonen, die der Laser aussendet, beschleunigen die Kapsel oder bremsen sie ab. Die Veränderung ist nur minimal, aber messbar, hoffen die niederländischen Wissenschaftler. Entscheidend ist die Versuchsvorbereitung. Der Laser muss im Bruchteil einer Sekunde zünden, wenn die Schwerelosigkeit eintritt. Erschwerend kommt hinzu, dass das Segel unsichtbar ist, weil es nur aus einer dünnen Schicht Atome besteht.
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