15.03.2018
FLUG REVUE

Für künftige Satelliten und SondenESA entwickelt neuartigen Ionen-Antrieb

Die europäische Raumfahrtagentur ESA hat zusammen mit dem italienischen Unternehmen Sitael den Prototypen eines luftatmenden elektrischen Satelliten-Antriebs entwickelt, gebaut und erstmals gezündet.

Luftatmender Ionenantrieb

Die Farbe des Strahls des luftatmenden Ionenantriebs ist im Gegensatz zu xenon-basierten Antrieben violett. Foto und Copyright: ESA/Sitael  

 

Solche luftatmenden Ionen-Antriebe seien denkbar für eine neue Art von Satelliten, die über lange Zeit in sehr niedrigen Umlaufbahnen betrieben werden sollen, so die ESA. In Höhen von von rund 200 Kilometern könnten die wenigen vorhandenen Luftmoleküle als Treibstoff dienen, es müsste kein zusätzlicher Treibstoff an Bord mitgeführt werden. Die Luftteilchen werden von einem neu designten Lufteinlauf ionisiert, in einem elekrtischen Feld beschleunigt und schließlich ausgestoßen, und generieren durch diesen Rückstoß Schub.

Um das Konzept zu testen, entwickelte Sitael eine komplette, zweistufige Antriebsdüse. Die Erprobung fand in der Vakuumkammer des Unternehmens in Mola di Bari statt. Der Prototyp kommt nach Angaben der ESA ohne Ventile oder komplexe Teile aus. Eine besondere Herausforderung war das Design des Lufteinlasses, der die Luftmoleküle einsammelt und verdichtet, anstatt sie abprallen zu lassen. Verantwortlich für den Entwurf ist das polnische Unternehmen QuinteScience.

Das Antriebssystem wurde zunächst mit Xenon getestet, das im nächsten Schritt teilweise durch ein Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch ersetzt wurde. "Als die xenonbasierte blaue Farbe des Triebwerksstrahls zu violett wechselte, wussten wir, dass wir es geschafft hatten", so Louis Walpot von der ESA.

Nicht nur für Satelliten in einer niedrigen Erdumlaufbahn wären solche Antriebe eine mögliche Lösung. Die ESA sieht auch Potenzial für Sonden, die im äußersten Atmosphärenbereich anderer Planeten unterwegs sind. In der Marsatmosphäre könnte beispielsweise Kohlenstoffdioxid als Treibstoff genutzt werden.

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Ulrike Ebner


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