Elektrische Ionenantriebe: Weniger Schub, aber h\u00f6here Effizienz<\/p>\n
\nDabei wird in einer Plasmakammer Gas einem starken elektrischen Feld ausgesetzt. Bei dem Gas handelt es sich in der Regel um Xenon, ein Edelgas, das chemisch nicht mit anderen Substanzen reagiert. Das elektrische Feld rei\u00dft Elektronen aus den H\u00fcllen um die Xenon-Atome. Die Gaspartikel verwandeln sich dadurch in positiv geladene Ionen.\n<\/p>\n
\nDiese Ionen k\u00f6nnen nun zwischen zwei elektrisch geladenen, durchl\u00e4ssigen Scheiben beschleunigt und aus dem Raumschiff herausgeschleudert werden. „Dann kommt hinten ein geformter Ionenstrahl raus, also Ionen, die mit hoher Geschwindigkeit austreten.“ Die Partikel sind wesentlich schneller als die brennenden Gase einer Rakete. Deshalb brauchen die Ionenantriebe viel weniger Treibstoffmasse als eine Rakete. Zugleich ist der Schub viel geringer. Weil die Antriebe aber so sparsam sind, k\u00f6nnen sie \u00fcber sehr lange Zeitr\u00e4ume beschleunigen und dadurch viel h\u00f6here Endgeschwindigkeiten erreichen.\n<\/p>\n
Standards f\u00fcr die Raumfahrt: Bauteile werden vergleichbar<\/p>\n
\nIn Satelliten, wie sie heute tausendfach \u00fcber unseren K\u00f6pfen um die Erde kreisen, sind Ionenantriebe die Regel. Allerdings: Technische Standards gibt es dabei bisher nicht. Jede Firma baut eigene Modelle und bestimmt auch die Leistungsdaten nach eigenen Verfahren. „Die Zahl der elektrischen Antriebssysteme im Weltraum w\u00e4chst stetig. Immer mehr Unternehmen springen auf den Zug auf und bieten eigene Produkte auf dem Markt an“, sagt Spemann.\n<\/p>\n
\nF\u00fcr kleine Start-ups, die sich Bauteile lieber einkaufen wollen, anstatt sie selbst zu entwickeln, stellt das eine H\u00fcrde dar. „Wie kann ich mir sicher sein, dass auf dem Datenblatt, das ich dann bekomme, die Werte auch richtig sind? Nach welchen Standards wurden die ermittelt? Kann ich mich darauf verlassen, dass der Antrieb im Weltraum so funktioniert, wie ich mir das vorstelle?“\n<\/p>\n
Im Labor werden auch die Pr\u00fcfmethoden genau durchgetestet<\/p>\n
\nSolche Standards und Pr\u00fcfroutinen zu entwickeln, daran arbeiten Spemann und Kollegen im Projekt Ref4EP. Gef\u00f6rdert wird das vom Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt. Neben dem Leipziger IOM sind unter anderem die Universit\u00e4t Gie\u00dfen und die Technische Hochschule Mittelhessen beteiligt.\n<\/p>\n
\nIn der Vakuumkammer in Leipzig messen die Forscher unter anderem mit einem speziellen Laserspektrometer die Geschwindigkeitsprofile einzelner Ionen. Dabei treten immer wieder Effekte auf, die durch die Laborumgebung entstehen. Zum Beispiel l\u00f6sen die Ionen Atome von der Wand der Vakuumkammer ab. „Solche Effekte sind hier auf der Erde kaum zu vermeiden, aber man muss sie genau kennen, um die Ergebnisse entsprechend korrigieren zu k\u00f6nnen“, erkl\u00e4rt er.\n<\/p>\n
Weltraum-T\u00dcV: Deutschlands Beitrag zur privaten Raumfahrt?<\/p>\n
\nIn den kommenden drei Jahren wollen die Forscher ein Referenztriebwerk und eine standardisierte Testumgebung fertig entwickelt und die Ergebnisse ver\u00f6ffentlicht haben. Danach k\u00f6nnte daraus ein neuer europ\u00e4ischer Standard f\u00fcr die Raumfahrt (ECSS) formuliert werden. Und es k\u00f6nnten Pr\u00fcfinstitute eingerichtet werden, die Qualit\u00e4tssiegel f\u00fcr gepr\u00fcfte Antriebe vergeben.\n<\/p>\n
\nDas h\u00e4tte f\u00fcr die Industrie verschiedene Vorteile. „Anbieter bek\u00e4men ein Siegel, das zeigt: Mein Antriebssystem ist nach standardisierten Verfahren gepr\u00fcft. Und die Kunden wissen dann: Das ist richtig qualifiziert nach geeigneten Testmethoden, das wird funktionieren.“ Der T\u00dcV f\u00fcr die Satellitenantriebe k\u00f6nnte dann einmal ein bedeutender Beitrag Deutschlands zur privaten Raumfahrt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Elektrische Ionenantriebe: Weniger Schub, aber h\u00f6here Effizienz Dabei wird in einer Plasmakammer Gas einem starken elektrischen Feld ausgesetzt.…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":366049,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1832],"tags":[51435,100267,3364,29,8912,100266,100263,1213,30,30390,54,5198,76768,100261,56960,71,6759,24496,100259,61102,36929,2640,16853,1170,426,100265,859,1171,100262,86829,100264,254,12786,100260,1172,56225],"class_list":{"0":"post-366048","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-leipzig","8":"tag-antrieb","9":"tag-datenblatt","10":"tag-de","11":"tag-deutschland","12":"tag-dlr","13":"tag-ecss","14":"tag-elektron","15":"tag-gas","16":"tag-germany","17":"tag-giessen","18":"tag-industrie","19":"tag-institut","20":"tag-ion","21":"tag-ionentriebwerk","22":"tag-laser","23":"tag-leipzig","24":"tag-mdr-wissen","25":"tag-mittelhessen","26":"tag-modifikation","27":"tag-oberflaeche","28":"tag-plasma","29":"tag-pruefung","30":"tag-qualitaet","31":"tag-rakete","32":"tag-raumfahrt","33":"tag-ref4ep","34":"tag-sachsen","35":"tag-satellit","36":"tag-schub","37":"tag-siegel","38":"tag-standard","39":"tag-test","40":"tag-tuev","41":"tag-vakuum","42":"tag-weltraum","43":"tag-xenon"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115075987805829227","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/366048","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=366048"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/366048\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/366049"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=366048"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=366048"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=366048"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}