Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ionenantrieb für Kleinstsatelliten vorgestellt

20.08.2012
Centgroße Düse lässtt CubeSats brav abstürzen

Ingenieure am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Ionenantrieb für Minisatelliten entwickelt. Die Düse, die etwa die Größe einer Centmünze hat, ist insbesondere für die zehn mal zehn mal zehn Zentimeter großen CubeSats gedacht, die sich großer Beliebtheit für universitäre Forschungsprojekte erfreuen. Dem MIT-Team um Aeronautik-Professor Paulo Lozano nach soll der Antrieb diese Satelliten beweglicher machen und beispielsweise einen kontrollierten Absturz am Ende der Missionsdauer erlauben - als eine Art Müllvermeidung im Weltraum.


Zwei Ionenantriebe: bereiten sich auf Tests vor (Foto: M. Scott Brauer)

"Das Thema 'Space Debris', also Weltraummüll, ist im Moment sehr heiß in der Raumfahrt-Community", bestätigt Claas Olthoff, Leiter des CubeSat-Projekts "First-Move" http://move.lrt.mw.tum.de am Lehrstuhl für Raumfahrttechnik der TU München, gegenüber pressetext. Denn verwaiste Satelliten sind eine potenzielle Gefahr für andere Missionen. Kontrollierte Abstürze zu nutzen, sieht der Raumfhrttechniker daher als logische Anwendungsmöglichkeit für den MIT-Antrieb.

Kapillar-Schub

Der MIT-Antrieb ist ein Chip, der aus mehreren Lagen porösen Materials besteht. Die oberste Schicht umfasst 500 metallische Spitzen, zuunterst befindet sich ein Reservoir mit freien Ionen. Das Funktionsprinzip beruht auf Kapillarwirkung: Im Chip werden die Poren von Materialschicht zu Materialschicht kleiner, sodass die Ionen bis zu den Metallspitzen gesaugt werden. Die Stärke einer angelegten Spannung regelt dabei die Intensität des Ionenstrahls, der von den Spitzen abgegeben wird und für Schub sorgt. Auf der Erde wäre damit zwar allenfalls ein Papierschnitzel zu bewegen, in der Schwerelosigkeit reicht es für Kleinstsatelliten.

Der Antrieb kann einem ausgedienten CubeSat einen Stoß in Richtung Erdatmosphäre geben, in der er dann harmlos verglüht. Ansonsten umkreist der Satellit womöglich jahrelange als Weltraummüll die Erde. Prinzipiell ist der MIT-Ionenantrieb auch für andere Manöver wie Kurskorrekturen geeignet. Allerdings ist es laut Olthoff die Frage, wie groß der Bedarf daran bei CubeSats ist. "Um das System als Lageregelungssystem zu verwenden, also um den Satelliten auf ein bestimmtes Ziel auszurichten, muss zuerst bewiesen werden, dass es Vorteile gegenüber den bereits bestehenden Systemen gibt. Das sind momentan Magnetotorquer und Reaktionsräder", meint der Experte.

Beliebte Winzlinge

Der CubeSat-Standard wurde im Jahr 2000 definiert und soll Universitäten ermöglichen, eigene, kleine Satelliten zu Forschungs- und Ausbildungszwecken zu bauen. Der Erfolg gibt der Idee Recht. "Es kam zur Bildung einer Entwicklergemeinschaft und eines kleinen Marktes für technische Komponenten, die speziell für CubeSats zugeschnitten sind. Viele Förderstellen haben Gelder für universitäre Kleinsatelliten zur Verfügung gestellt oder bieten kostenlose Startmöglichkeiten an", erklärt Olthoff. "Dieses Angebot wird von sehr vielen Studenten begeistert angenommen."

Schon jetzt befinden sich Dutzende CubeSats im Erdorbit, darunter der erste Schweizerische Satellit (pressetext berichtete: http://pte.com/news/090924003/ ). Etliche weitere wie jener des Münchner First-MOVE-Projekts sollen in den nächsten Jahren folgen. Erst vergangene Woche hat die NASA wieder bekannt gegeben, dass sie CubeSats als potenzielle zusätzliche Payload bei Raketenstarts bis 2016 sucht.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.cubesat.org
http://www.mit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht TU Dortmund erstellt hochgenaues 3D-Modell vom Rover-Landeplatz auf dem Mars
18.09.2019 | Technische Universität Dortmund

nachricht Rostock Scientists Achieve Breakthrough in Quantum Physics
18.09.2019 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 'Nanochains' could increase battery capacity, cut charging time

How long the battery of your phone or computer lasts depends on how many lithium ions can be stored in the battery's negative electrode material. If the battery runs out of these ions, it can't generate an electrical current to run a device and ultimately fails.

Materials with a higher lithium ion storage capacity are either too heavy or the wrong shape to replace graphite, the electrode material currently used in...

Im Focus: Nervenzellen feuern Hirntumorzellen zum Wachstum an

Heidelberger Wissenschaftler und Ärzte beschreiben aktuell im Fachjournal „Nature“, wie Nervenzellen des Gehirns mit aggressiven Glioblastomen in Verbindung treten und so das Tumorwachstum fördern / Mechanismus der Tumor-Aktivierung liefert Ansatzpunkte für klinische Studien

Nervenzellen geben ihre Signale über Synapsen – feine Zellausläufer mit Kontaktknöpfchen, die der nächsten Nervenzelle aufliegen – untereinander weiter....

Im Focus: Stevens team closes in on 'holy grail' of room temperature quantum computing chips

Photons interact on chip-based system with unprecedented efficiency

To process information, photons must interact. However, these tiny packets of light want nothing to do with each other, each passing by without altering the...

Im Focus: Happy hour für die zeitaufgelöste Kristallographie

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), der Universität Hamburg und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL) hat eine neue Methode entwickelt, um Biomoleküle bei der Arbeit zu beobachten. Sie macht es bedeutend einfacher, enzymatische Reaktionen auszulösen, da hierzu ein Cocktail aus kleinen Flüssigkeitsmengen und Proteinkristallen angewandt wird. Ab dem Zeitpunkt des Mischens werden die Proteinstrukturen in definierten Abständen bestimmt. Mit der dadurch entstehenden Zeitraffersequenz können nun die Bewegungen der biologischen Moleküle abgebildet werden.

Die Funktionen von Biomolekülen werden nicht nur durch ihre molekularen Strukturen, sondern auch durch deren Veränderungen bestimmt. Mittels der...

Im Focus: Happy hour for time-resolved crystallography

Researchers from the Department of Atomically Resolved Dynamics of the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter (MPSD) at the Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, the University of Hamburg and the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) outstation in the city have developed a new method to watch biomolecules at work. This method dramatically simplifies starting enzymatic reactions by mixing a cocktail of small amounts of liquids with protein crystals. Determination of the protein structures at different times after mixing can be assembled into a time-lapse sequence that shows the molecular foundations of biology.

The functions of biomolecules are determined by their motions and structural changes. Yet it is a formidable challenge to understand these dynamic motions.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

92. Neurologie-Kongress: Mehr als 6500 Neurologen in Stuttgart erwartet

20.09.2019 | Veranstaltungen

Frische Ideen zur Mobilität von morgen

20.09.2019 | Veranstaltungen

Thermodynamik – Energien der Zukunft

19.09.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Ferroelektrizität verbessert Perowskit-Solarzellen

20.09.2019 | Energie und Elektrotechnik

HD-Mikroskopie in Millisekunden

20.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Kinobilder aus lebenden Zellen: Forscherteam aus Jena und Bielefeld 
verbessert superauflösende Mikroskopie

20.09.2019 | Medizintechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics