Mai 23, 2019

Ionenantrieb mit Gallium für Satellitentechnik

Uni Würzburg

Tausende Teile Schrott umkreisen die Erde: alte Satelliten, ausgebrannte Raketenantriebe, verlorene Werkzeuge von Astronauten. Wissenschaftler fürchten langfristig eine undurchdringliche Schrottwolke, die das gesamte erdnahe All ausfüllt. Sie würde nicht nur die Raumfahrt unmöglich machen, sondern auch auf der Erde zu gewaltigen Problemen führen. Längst brauchen wir im Alltag die Dienste vieler Satelliten: Für Navigation und Wettervorhersage ebenso wie für Medien- und Nachrichtenübermittlung. Zukünftig sollen Kleinstsatelliten daher mit einem eigenen Antriebssystem ausgestattet werden, damit es möglich wird, diese kontrolliert in der Erdatmosphäre verglühen zu lassen. Dafür wurden geradezu winzige Triebwerke entwickelt, die aus einem Verbund verschiedener Metalle bestehen. Herzstück dieser Triebwerke ist eine Nadel, die mit wenigen Gramm Gallium beschichtet ist. Eine Hochspannungsquelle, die mit mehreren tausend Volt ein starkes elektrisches Feld erzeugt, reißt aus den Gallium-Atomen die Elektronen und schleudert die verbleibenden Rumpfatome („Ionen“) mit etwa 360.000 Stundenkilometern ins All.
Pro Satelliten werden dabei zwar nur wenige Gramm Gallium gebraucht, aber alleine der US-Konzern Amazon plant über 3.000 dieser Satelliten in den nächsten Jahren ins All zu schießen. Gebaut werden diese Antriebe übrigens in Deutschland.