Raumfahrt: Lightsail segelt mit dem Sonnenwind um die Erde

Klar zum Segelsetzen - im Sonnensystem: Die Planetary Society will ein Raumfahrzeug ins All schießen, das mit dem Sonnenwind um unseren Planeten segelt. Lightsail heißt der Weltraumsegler, der im Mai starten soll.

Im Orbit wird Lightsail vier Segel entfalten, die für den Antrieb des Raumschiffs sorgen. Das Prinzip ähnelt dem des Segelns auf dem Wasser: Auf der Erde sorgt der Wind, der auf das Segel trifft, für den Vortrieb. Im Weltall übernimmt das Sonnenlicht diesen Part: Photonen treffen auf das Segel und werden davon reflektiert. Dabei übertragen sie ihren Schwung auf das Segel und sorgen so für Vortrieb.

Lightsail besteht aus drei Cubesats

Lightsail ist ein Cubesat-3. Cubesat ist ein Standard für Kleinsatelliten, der an der California Polytechnic State University entwickelt wurde. Ein Cubesat ist ein Würfel mit einer Kantenlänge von 10 Zentimetern. Ein Cubesat-3 besteht aus drei dieser Würfel, ist also 30 Zentimeter lang. Für die Cubesats gibt es eine eigene Startvorrichtung, die es ermöglicht, sie als Sekundärnutzlast in den Weltraum zu transportieren und auszusetzen.

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Das Segel von Lightsail: Es fängt den Schwung der Photonen auf. Es ist 32 Quadratmeter groß. (Foto: Planetary Society)

Eine Atlas-V-Rakete wird Lightsail als Sekundärnutzlast ins All bringen und aussetzen. Der Cubesat-3 wird vier Wochen lang im Orbit bleiben und dann erst seine Sonnensegel entfalten. In dieser Zeit soll sich Lightsail weit genug von den anderen Raumfahrzeugen entfernen, die mit Lightsail ins All fliegen, um eine stabile Funkverbindung aufzubauen.

Vier Dreiecke ergeben ein Quadrat

Die vier Segel bestehen aus einer biaxial orientierten Polyester-Folie (Bopet), die durch ein spezielles mechanisches Verfahren eine hohe Zugfestigkeit erhält. Die Segel sind 45 Mikrometer dick. Jedes Segel ist dreieckig. Entfaltet ergeben sie ein Quadrat mit einer Fläche von 32 Quadratmetern. Das angeleuchtete Segel soll von der Erde aus zu sehen sein.

Der Cubesat-3 wird von zwei Solarmodulen mit Strom versorgt, die nach dem Aussetzen ausgeklappt werden. An jedem Solarmodul ist eine 360-Grad-Kamera befestigt. Sie sollen Zeitraffervideos vom Entfalten der Segel sowie von ihrem Verhalten in weitgehender Schwerelosigkeit aufnehmen und zur Erde funken.

Lightsail segelt nur wenige Tage

Lange Zeit werden sie dazu nicht haben: Sobald die Segel entfaltet sind, wird sich Lightsails Abstieg zur Atmosphäre beschleunigen. Nach Berechnungen der Planetary Society wird Lightsail zwei bis zehn Tage nach dem Entfalten der Segel beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verglühen.

Lightsail wird seine Erdumlaufbahn nicht verlassen. Allerdings ist das Raumfahrzeug nur ein Test für einen weiteren Raumsegler, den die Planetary Society im kommenden Jahr ins All schießen will. Der soll in einer Höhe von 720 Kilometern um die Erde segeln.