Die Photonenkerze, die dieses Navigationssystem antreibt, basiert auf dem Lichtdruck einer dünnen, aber gigantischen kreisförmigen Kerze (obwohl es andere quadratische und spiralförmige Kerzen gibt), einige Kilometer im Durchmesser. Es gibt Varianten, die helfen können, den Druck auf das Segel zu erhöhen und so die Schiffe zu verstärken, wie zum Beispiel einen Laserstrahl, Kerzen aus Partikeln, die magnetisiert sind, oder Mikrozellen aus Solarzellen.
Der Treibstoff würde immer von den Sonnen bereitgestellt, die das Schiff auf seinem kosmischen Weg ist.
Dass dieser Schiffstyp funktioniert, ist sicher, da er von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA getestet wurde. Aber um zu den Sternen zu reisen, würde ein zyklisches Sonnensegel benötigt, das direkt in den Weltraum gebaut wurde.
Die Idee eines Sonnensegelbootes wurde in Kepler geboren
Die Idee eines Weltraumsolarsegelbootes ist nicht neu. Kepler in seinem Somnium (1634), die erste Arbeit der Science Fiction, betrachtet die Möglichkeit des Fliegens durch Solarenergie. Diese Idee basierte auf seinen Beobachtungen von Kometen, deren Schweife immer in die entgegengesetzte Richtung zur Sonne gerichtet sind, als ob der Stern gegen sie wehe. In einem Brief, den Kepler an Galilei sandte, schrieb er: "Es wird Schiffe oder Segel geben, die an die himmlischen Brisen angepasst sind."
James Clerk Maxwell, 1864, entwickelte seine Theorie der elektromagnetischen Felder und zeigte, dass das Sonnenlicht einen gewissen Druck auf Objekte ausübte, was Pjotr Ledebev 1899 demonstrierte.
Obwohl man annimmt, dass der erste technische Beitrag zum Sonnensegelboot von Friedrich Tsander stammt, der 1924 schrieb, dass feine Spiegel verwendet werden könnten, die durch den Druck des Sonnenlichts "kosmische Geschwindigkeiten erreichen".
Neue Materialien für das Sonnensegel
Seit den 60er Jahren gab es zahlreiche technische Beiträge, seit die NASA an diesem Antriebsmodell interessiert war, das mit der Entwicklung eines neuen Materials, dem aluminisierten PET, mit dem die russische Raumfahrtbehörde ein Modell in Auftrag gab, neue Impulse erhielt 1993, die Znamya, deren Ergebnisse nicht ausreichend waren und das Programm 1999 abbrach.
Dennoch hat sich die Technologie weiterentwickelt, und es wurden bereits fünf Geräte gebaut, die erfolgreich ihre Sonnensegel einsetzen konnten, da alle Raumfahrtbehörden der Welt immer noch interessiert sind und ihre Lebensfähigkeit untersuchen. Tatsächlich finanziert die NASA einen Wettbewerb, um diesen Punkt zu erreichen von Lagrange L1 mittels Sonnensegel.
Auch die von Carl Sagan gegründete Gesellschaft Planetary Society hat 2015 Tests mit dem sogenannten Lightsail-System durchgeführt, das sie in Kürze in Betrieb nehmen wollen.
Das Solarsegelboot, eine Technologie, die in Science Fiction funktioniert
Bis heute wurde das einzige Gerät, das noch funktioniert, von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA gestartet, die 2010 das IKAROS-Programm abschloss, ein Schiff, das Sonnensegel als Antrieb nutzt. Obwohl die Hauptmission auf der Venus erfolgreich abgeschlossen wurde, reist sie immer noch zu Jupiter und den Trojanischen Asteroiden.
In Wirklichkeit ist es eine Technologie, die, wenn sie richtig entwickelt ist, ihre Möglichkeiten als stellarer Transport nicht einzuschränken scheint. Es wird geschätzt, dass wir die Hälfte der Lichtgeschwindigkeit erreichen könnten, und das würde uns acht Jahre vom nächsten Stern entfernt liegen.
Für diese Effizienz und Spektakularität wurde es eine Ressource in der Science Fiction verwendet, seit Jules Verne in einer Referenz in Von der Erde zum Mondzum Film Avatar von James Cameron.
Der böse Graf Dooku benutzt ein Sonnensegelboot in der Saga Star Wars (Star Wars).
Aber niemand wie Arthur C. Clarke hat die Funktionsweise in einer Geschichte besser erklärt, Der Wind der Sonne (1963). Das Solarsegelboot Diana gewinnt das Rennen, das Clarke dazu dient, einen Vertrag über Formen und Systeme photonischer Kerzen zu schließen.
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Bild 1: Künstlerische Darstellung des japanischen IKAROS Sonnensegels. Kredit: Andrzej Mirecki
