Wissenschaftler testen Lichtantrieb für Raumschiffe

Ist das der Antrieb für das Raumschiff der Zukunft? Ein Team von Wissenschaftlern hat ein Aerogel aus Graphen entwickelt, das als mit Licht betriebener Antrieb für Raumschiffe genutzt werden könnte. In weitgehender Schwerelosigkeit zeigte das Aerogel eine erstaunliche Reaktion, wenn es mit einem Laser beleuchtet wurde.

Das Aerogel, das das Team der Université Libre de Bruxelles (ULB) in Belgien und der Khalifa University in den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE) entwickelt hat, besteht aus einem steifen Gerüst aus Graphen, einem einlagigen Kohlenstoff. Da das Aerogel weitgehend aus Luft besteht, ist es sehr leicht, hat aber dennoch eine hohe mechanische Festigkeit. Schließlich hat es die hohe elektrische Leitfähigkeit von Graphen.

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Das belgisch-arabische Team hat in einem Parabelflug die Eignung des Graphen-Aerogels als möglichen Antrieb für Raumfahrzeuge getestet, wie die Europäische Raumfahrtagentur (European Space Agency, ESA) mitteilt. Dazu wurden drei kleine Aerogel-Würfel, die sich in Vakuumkammern befanden, mit einem Laser angestrahlt.

Auf der Erde, unter der irdischen Schwerkraft, passierte kaum etwas. In der weitgehenden Schwerelosigkeit während des Parabelflugs schossen die Würfel mit immenser Geschwindigkeit vorwärts.

Schneller als ein Wimpernschlag

„Die Reaktion war schnell und heftig. Bevor man auch nur blinzeln konnte, wurden die Graphen-Aerogele immens beschleunigt“, erzählt Marco Braibanti, Projektwissenschaftler der ESA für das Experiment mit der Bezeichnung lichtgetriebener Antrieb von Graphen-Aerogelen in Mikrogravitation. „Nach 30 Millisekunden war alles vorbei.“

Die Beschleunigung hängt dabei von der Intensität des Lasers ab: „Je stärker der Laser, desto größer die Beschleunigung“, sagt Braibanti.

Das Team beschreibt seine Entwicklung in der Fachzeitschrift Advanced Science. Die ESA betont, das sei noch Grundlagenforschung. Doch eröffne das Graphen-Aerogel die Möglichkeit für einen effizienten Antrieb im All. So könnten etwa künftige Sonnensegel aus Graphen bestehen. Auch Lageregelungssysteme für Satelliten aus dem einlagigen Kohlenstoff seien denkbar. Durch einen solchen Licht-basierten Antrieb könnte bei künftigen Raummissionen Treibstoff reduziert werden, wodurch mehr Platz etwa für wissenschaftliche Experimente geschaffen werden könnte.

(wpl)